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用于打印材料的容器和帽

阅读:215发布:2020-05-08

专利汇可以提供用于打印材料的容器和帽专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开的示例涉及一种用于存储用于打印系统的材料的容器。该容器具有用于输送该材料的通道结构,该通道结构提供该容器的开口,并且该通道结构的轴线限定轴向方向。该容器还具有设置在该通道结构内的 阀 结构。该阀结构可在该通道结构内沿该轴向方向在近侧 位置 和远侧位置之间平移。该阀结构不可绕该通道结构的轴线相对于该通道结构旋转。该阀结构被布置成当该阀结构处于近侧位置时密封该通道结构。,下面是用于打印材料的容器和帽专利的具体信息内容。

1. 一种用于存储用于打印系统的材料的容器,包括:
用于输送所述材料的通道结构,所述通道结构提供所述容器的开口,并且所述通道结构的轴线限定轴向方向;以及
设置在所述通道结构内的结构,
其中,所述阀结构:
能够在所述通道结构内沿所述轴向方向在近侧位置和远侧位置之间平移,不能绕所述通道结构的所述轴线相对于所述通道结构旋转,并且
布置成当所述阀结构处于所述近侧位置时密封所述通道结构。
2.根据权利要求1所述的容器,其特征在于,所述阀结构包括可压缩构件,所述可压缩构件被布置成当所述阀结构处于所述近侧位置时密封所述通道结构。
3.根据权利要求2所述的容器,其特征在于,所述可压缩构件围绕所述阀结构周向布置。
4.根据权利要求3所述的容器,其特征在于,所述可压缩构件是橡胶O型环。
5.根据权利要求2所述的容器,其特征在于,所述可压缩构件能够通过将帽耦接到所述容器来压缩,以由此封闭所述容器的所述开口。
6.根据权利要求5所述的容器,其特征在于,所述可压缩构件被构造成在所述帽与所述容器分离之后保持压缩。
7.根据权利要求2所述的容器,其特征在于,所述阀结构包括与所述通道结构的所述轴线对准的材料输送构件。
8.根据权利要求1所述的容器,其特征在于,所述阀结构被构造成通过打印系统的平移构件在所述通道结构内平移。
9.根据权利要求8所述的容器,其特征在于,所述阀结构包括接合构件,所述接合构件构造成由所述打印系统的所述平移构件接合。
10.根据权利要求9所述的容器,其特征在于,所述接合构件包括固件垫圈,所述垫圈构造成分配所述紧固件的载荷
11. 一种用于打印材料容器的帽,包括:
耦接机构,其将所述帽耦接到所述打印材料容器的通道结构;以及
沿轴向方向从所述帽的内表面延伸的凸起部分,
其中,所述凸起部分被构造成当所述帽被耦接到所述通道结构时在设置于所述通道结构内的阀结构上施加接触,以及
其中,所述接触力压缩所述通道结构内的所述阀结构的构件,以密封所述打印材料容器。
12.根据权利要求11所述的帽,其特征在于,所述耦接机构包括螺纹结构,所述螺纹结构构造成与所述打印材料容器的对应螺纹结构接合。
13.根据权利要求11所述的帽,其特征在于,所述凸起部分被构造成与所述阀结构的接收结构耦接。
14.一种套件,其包括根据权利要求1所述的容器和根据权利要求11所述的帽。
15. 一种密封打印材料容器的方法,包括:
将阀结构平移至所述打印材料容器的通道结构中的近侧位置,以由此密封所述通道结构;以及
经由耦接到所述打印材料容器的帽的凸起部分在所述阀结构上施加接触力,其中,所述接触力压缩所述阀结构的可压缩密封构件。

说明书全文

用于打印材料的容器和帽

背景技术

[0001] 某些打印系统在打印过程期间使用打印材料。例如,二维打印系统可使用容器来存储墨粉(toner),并且三维打印系统可使用容器来存储构建材料。在两种情况下,打印材料都从容器输送到打印系统以允许打印。在二维打印系统中,该墨粉可被用于在例如纸张之类的打印介质上的图像形成。在三维打印系统中,该构建材料可被用于形成三维物体,例如通过将构建材料的颗粒分层熔合,从而逐层生成物体。附图说明
[0002] 结合附图,根据下面的详细描述,各种示例性特征将是显而易见的,附图中:图1是示出了示例性容器的多个视图的示意图;
图2是示出了根据示例的在打印系统内使用的容器的示意图;
图3是示出了在将容器插入到供应站中时所涉及的多个阶段的示意图;
图4是示出了根据示例的容器沿两个相反方向的旋转的示意图;
图5是示出了包括料斗的示例性供应站的视图的示意图;
图6是示出了根据示例的用于输送打印材料的方法的流程图
图7A至图7E是示出了用于容器的通道结构和结构的示例性方面的示意图;
图8是示出了根据示例的用于输送打印材料的方法的流程图;
图9A至图9E是示出了用于示例性容器的通道结构的构造的示意图;
图9F至图9G是示出了用于容器的示例性帽构造的示意图;
图10是示出了根据示例的密封容器的方法的流程图;
图11是示出了由两个独立部分形成的示例性容器的两个视图的示意图;
图12A至图12F是示出了根据示例的材料引导结构的各方面的示意图;
图13是示出了根据示例的用于输送打印材料的方法的流程图;
图14是示出了示例性容器的外部视图的示意图;
图15是示出了用于制造图14的示例性容器的模具的示意图;
图16A-C是示出了具有把手和平面部分的示例性容器的各视图的示意图;
图17是示出了用于制造图16A-C的示例性容器的模具的示意图;
图18A和图18B是示出了示例性容器中的凸起平面部分的示意图;
图19是示出了用于制造图18A-B的示例性容器的模具的示意图;
图20A和图20B是示出了输送打印材料的示例性方法的流程图;
图21A至图21D是图示了根据示例的联接容器的各部分的过程的示意图;
图22是示出了根据示例的制造容器的方法的流程图;以及
图23是另一示例性容器的分解图。

具体实施方式

[0003] 本文所述的某些示例涉及一种存储用于打印系统中的打印材料的容器。如本文所述的示例性容器可用于将打印材料供应到二维打印系统,例如作为显影剂或墨粉颗粒,或者用于将构建材料供应到三维打印系统。该打印材料可以是粉末或粉末状材料。
[0004] 本文所述的某些示例提供了一种可旋转的容器,其具有允许将打印材料高效地输送到打印系统的部件。通过使用可旋转的容器,可在打印系统内更高效地利用空间,例如,与可能需要长的竖直料斗的重供给供应系统相比,该容器可平对准。
[0005] 本文所述的某些示例提供了材料输送和/或材料引导结构,其允许将打印材料以受控的速率从容器分配和/或重新填充到容器。例如,如本文所述的材料输送和/或材料引导结构可使得打印材料能够以取决于容器的旋转速度的速率从容器供应到打印系统。
[0006] 本文所述的某些示例提供了一种容器,其具有使得能够实现沿例如顺时针和逆时针的两个相反方向的旋转的部件。沿这两个方向中的第一方向的旋转可允许将打印材料从容器供应到打印系统,而沿这两个方向中的第二方向的旋转可允许用来自打印系统的打印材料来填充容器。
[0007] 例如,某些打印过程可导致用过的打印材料积聚在打印系统中。在三维打印系统中,这可包括从打印的三维物体周围去除的未固化或未熔合的构建材料。在二维打印系统中,这可包括在打印期间从光电导表面清除的确实有助于图像的墨粉。以干净且整洁的方式从打印系统移除这种过剩的已使用材料可能是有用的。这可使用如本文所述的某些示例性容器来实现。在一种情况下,过剩的打印材料可被装回到容器中,这是通过在该容器沿第二“填充”或“引入”方向旋转的同时将材料供给到布置在该容器的开口内的材料输送构件。如果期望增加过剩粉末移除的速率,则可增加旋转速率。在预定的速率下,旋转会引起打印材料的压实,并且因此,可增加容器的容量。如果期望从打印系统移除打印材料以供以后重用,则容器可通过以较慢的速率旋转而被填充到正常水平。在其他示例中,该容器可被构造成使得沿这两个方向中的一个方向的旋转输送打印材料,而沿这两个方向中的另一个方向的旋转不输送打印材料,例如,该容器可被构造成用打印材料填充但不供应打印材料。
[0008] 本文所述的某些示例提供了一种可廉价且高效地制造的容器。该容器允许将打印材料容易地输送到打印系统,并且本文所述的某些部件允许容易的存储和处理。为了减少和/或消除在输送期间固结、压实和偏析的可能影响,该容器可沿第二“填充”或“引入”方向旋转,以使打印材料重新通气和重新混合(即,“更新”)。在此意义上的“混合”涉及容器内的打印材料的混合,例如与其自身或与空气的混合。这使得打印材料能够以预期和/或原始的属性和流动行为来供应到打印系统。例如,在运输并且安装之后,容器可被快速地“更新”,这是通过沿与用于供应打印材料的方向相反的方向的短时旋转。在某些情况下,例如在容器的填充期间,可在容器中提供一定量的空气,以允许以后通过翻滚来更新。
[0009] 图1示出了根据示例的用于打印材料的容器的多个视图。这些视图示意性地示出了示例性容器的某些方面,以为以下示例提供背景。应当注意的是,实际的容器构造可能在某些方面与图1中所示的构造有所不同。例如,某些方面的形状和/或相对尺寸可根据实施方式而变化。第一视图101示出了容器100的顶部。第二视图102示出了容器100的侧剖面。第三视图103示出了容器100的底部。第四视图104示出了容器100的外侧。
[0010] 图1的容器包括由内壁120形成的中空腔室110。腔室110具有开口端130和封闭端140。开口端130具有开口135,打印材料可通过该开口135来输送到腔室110和/或从腔室110输送。开口135形成在围绕开口135的通道结构150内。通道结构150是开口端130的其中形成有开口135的部分。封闭端140防止打印材料脱离腔室110。内壁120、开口端130、封闭端140和通道结构150可由单个部件形成,或者可通过若干个联接的独立部件形成。例如,在一种情况下,容器100可包括单一的模制品。在另一种情况下,容器100可包括例如通过焊接联接在一起的模制腔室和模制上部。在又一种情况下,容器100可包括联接在一起的模制腔室以及分开的上部和下部。在后两种情况下,通道结构150可形成上部的联接到模制腔室的部分。
[0011] 图1的容器100具有大致圆柱形的形式。例如,这可在第一视图101和第三视图103中看到,其中容器100具有圆形的剖面。实施方式的剖面可不同于精确的圆,例如可大致弯曲,但具有突起和凹陷部。在第二视图102和第四视图104中,可以看到在该示例中容器100如何是沿轴线155延伸的细长圆柱体。借助于这些特征,容器100例如可绕轴线155旋转。容器100可被限定为具有直径D和长度L。在某些实施方式中,D可在150mm至200mm的范围内,并且L可在400mm至500mm的范围内。在其他示例中,容器100可被设置成多种尺寸。在其他示例中,容器100可包括不同的形状和/或剖面,但仍可绕中心轴线旋转。另外,如后面在下文中参考某些示例所述,容器100的剖面可不是正圆,而是可包括凹陷部和/或突起。在图1中,开口135与腔室110同轴,即开口135的中心和腔室110的中心二者均位于轴线155上。
[0012] 图1的容器100还具有外壁160。内壁120和外壁160相应地是容器100的侧壁的内表面和外表面。在其他示例中,内壁120和外壁160可形成容器100的分离的壁,例如,容器100可在内壁120和外壁160之间包括间隙或腔。容器100可在使用中旋转。在一种情况下,容器100可被安装在例如保持架之类的可旋转安装件内。通过旋转该保持架,容器100旋转。在其他情况下,可通过例如经由围绕外壁160安装的一个或多个辊对外壁160施加力来旋转容器
100。在一种情况下,开口端130和封闭端140中的一个或多个可包括用于将容器100安装在材料供应站内的安装部分。
[0013] 图2示出了根据示例的打印系统200,其中,打印系统200适于使用图1的容器100。打印系统200包括包围材料供应站220和打印站230的机架210。在其他示例中,材料供应站
220和/或容器100可位于与打印站230不同的机架中。在使用中,材料供应站220将打印材料供应到打印站230。在某些情况下,打印站230还可将过剩或用过的打印材料供应回到材料供应站220(或具有类似功能的单独的重用站)。在某些情况下,打印材料可在其被发送到打印站230之前从打印系统200供应到容器100,例如,未使用的打印材料可从内部存储器供应到容器100,以交换打印材料类型,以便例如改变颜色或构建材料类型。
[0014] 如果打印系统200包括二维打印系统,则打印站230可包括图像形成单元,该图像形成单元包括光导鼓、显影单元和清洁单元。该显影单元可在充电和图像曝光之后将从材料供应站220供应的墨粉材料沉积到光导鼓上,即“显影墨粉图像”。该墨粉图像可被转印到例如纸之类的打印介质,以形成打印输出。可通过该清洁单元从光导鼓移除过剩的墨粉。
[0015] 如果打印系统200包括三维打印系统,则打印站230可包括材料供给单元、台板(platen)和选择性固化单元。该材料供给单元可从材料供应站220接收构建材料,以在该台板上形成构建材料层。然后,该固化单元可用于选择性地固化每个构建材料层的多个部分。该台板可竖直移动,以使得能够形成连续的构建材料层。通过重复该过程,可由数字三维模型生成几乎任何形状的三维物体。
[0016] 如果打印系统200包括三维打印系统,则打印站230可实施增材制造过程。在这些过程中,三维物体在计算机控制下逐层生成。打印站230可实施增材制造技术中的一种或多种,以由供应的粉末状构建材料形成三维物体。这样的技术例如包括选择性地熔化半结晶热塑性粉末状构建材料和/或金属粉末构建材料的选择性电子束熔化。
[0017] 在一些三维打印系统示例中,使得能够使用例粘合剂之类的液体结合剂来实现构建材料的固化。可使用位于上面提到的台板上方的可移动打印头来施加这种液体试剂。在某些示例中,可通过例如使用聚焦激光束能量暂时施加于构建材料来实现固化。在某些示例中,液体熔剂被施加于构建材料,其中,熔剂是如下材料,即:当适量的能量被施加于构建材料和熔剂的组合时,该材料使得构建材料加热、熔化、熔合和固化。也可使用其他试剂,例如当选择性地沉积在某些区域中时抑制或改变熔合水平的试剂。可使用热或非热方法来执行构建材料的熔合。非热熔合技术可包括例如结合剂喷射之类的技术。可使用热或压电打印头来施加液体试剂。
[0018] 打印系统200可接收待以数字形式打印的图像或物体的限定。在二维情况下,图像可被分解成多个分色以便打印。在这种情况下,材料供应站220可包括来自不同容器100的不同颜色的墨粉。对于每种颜色,可存在共同的材料供应站或不同的材料供应站。在三维情况下,数字表示可通过计算机软件虚拟地切成片,或者可以预切片的格式提供。每个切片都表示期望物体的一个剖面。
[0019] 在图2的示例中,容器100水平地安装,即,其中,轴线155基本上垂直于重力轴线(例如,竖直线)。在其他情况下,容器100可相对水平面成一定度地安装,例如成多达20-30度的角度安装。为了将打印材料供应到打印站230,材料供应站220被布置成旋转容器
100。这在下面关于图3、图4和图5更详细地解释。
[0020] 图3示意性地示出了将容器100耦接到材料供应站220的过程中的多个阶段。第一阶段301示出了第一时间点,在该第一时间点容器未被安装在材料供应站220内。第二阶段302示出了第二时间点,在该第二时间点容器被插入到材料供应站220中。第三阶段303示出了第三时间点,在该第三时间点容器100存在于材料供应站220内。对于每个阶段,示出了材料供应站220的示意性侧剖面。在每个阶段中省略了容器100和材料供应站220的某些特征,以清楚地示出插入的过程。对于第一阶段301和第三阶段303,在右侧上还示出了材料供应站220的前视图。视图302和303示出了容器100的示意性剖面。
[0021] 在图3的示例中,材料供应站220包括安装件或接收接口310和入口320。入口320可被视为该打印系统的耦接到容器100的部件。安装件310包括构造成接收容器100的细长的通路或保持架。安装件310可包括封闭和/或开放的部段,例如可包括具有连续内表面的细长管和/或围绕待定位容器100的空间的体积定位的离散支撑构件(例如,依照保持架)。在一种情况下,安装件310可包括引导表面,容器100的相应外表面(例如,外壁160的至少一部分)可在插入期间沿该引导表面来引导。该引导表面可位于安装件310的基部处。在某些示例中,安装件310可包括可缩回的构件,其中,这些构件在容器的插入期间缩回,并且当容器就位时伸出以抓持该容器。安装件310可被构造成将容器100完全地接收在材料供应站220和/或机架210内,或者可被构造成使得容器100的一端从材料供应站220和/或机架210突出。尽管未示出,但是材料供应站220和/或机架210可包括,该门打开以露出安装件310,并且该门在正常操作(例如,具有或没有插入的容器100)期间关闭。在一种情况下,可旋转安装件310以使容器100旋转,例如,如果该安装件包括接收容器100的保持架,则可旋转该保持架以使容器100旋转。
[0022] 如图3中所示的入口320包括一个或多个部件,以接收容器100的通道结构150,并且因此,允许打印材料经由开口135供应到容器或从容器获取。入口320例如可在接收通道结构160的环形构件中包括一个或多个轴承。入口320还可包括机械耦接器,其附接到容器100以将容器100保持就位。该机械耦接器可附接到通道结构150和/或外壁160,和/或容器
100的部件,如下面稍后更详细地描述的。
[0023] 第二阶段302示出了容器100与安装件310水平对准,其中开口135面向入口320。然后,容器100从材料供应站220的前部被推入到安装件310中。可通过对容器100的封闭端140施加力来插入容器100。可通过机器人致动器和/或通过容器运送系统来手动地插入容器100。容器100被插入,直到容器100的开口端130到达入口320。此时,通道结构150可与入口
320形成密封的耦接。这在第三阶段303中示出。
[0024] 第三阶段303示出了容器100在安装件310内就位。通道结构150被容纳在入口320内。在一个示例中,入口320可被构造成例如通过如下面更详细地描述的阀结构的平移来解封容器100。一旦容器100就位,就可从容器100获取打印材料,和/或打印材料可通过开口135和入口320供应到容器100。例如,入口320可被耦接到将打印材料提供给打印站230的供给系统。该过程可以是直接的或间接的,例如,打印材料可被直接输送到打印站230和/或从打印站230输送,或者可被输送到打印系统200内的中间存储部件和/或从打印系统200内的中间存储部件输送。该供给系统可包括一个或多个管、过滤器、鼓机、分离器和/或料斗。该供给系统可施加压力差,以有助于粉末获取和/或在打印系统内运送打印材料。
[0025] 图3示出了将容器100耦接到材料供应站220的一种示例性方法。其他方法和结构也是可能的。例如:容器100可相对水平方向成一定角度安装或竖直安装;材料供应站220可从上方、侧面或下方而不是在前部处设置开口;和/或容器100可滚动或滑动到位。
[0026] 图4示出了打印材料如何可通过容器100的旋转来输送到安装的容器100和/或从安装的容器100输送。在该示例中,容器100被构造成使得容器100沿第一方向的旋转将打印材料输送到入口320,并且可旋转腔室沿第二方向的旋转将打印材料远离入口320输送。特别地,通过旋转容器100的可旋转腔室110,打印材料可被供应到打印系统200和/或从打印系统200供应,以便相应地消耗和/或至少部分地填充腔室110的容积。
[0027] 在图4中的第一阶段401中,容器100沿第一方向410旋转。该旋转可通过材料供应站220或通过外部主体(external agent)施加。在前一种情况下,保持容器100的保持架可被旋转。可替代地,在其他示例中,围绕容器100定位的辊可对外壁160施加力,以使容器100在安装件310内旋转。在后一种情况下,可在容器100的封闭端140处设置把手或柄,以允许容器100由人或机器人主体旋转。在图4的第一阶段中,旋转是顺时针的。然而,根据容器的实施方式,在其他示例中,方向可以是逆时针的。第一阶段401的左侧视图示出了在旋转期间从容器100供应到材料供应站220的打印材料。然后,打印材料可从材料供应站220分配到打印系统200的其他部件。在第一阶段401中,在旋转期间容器100内耗尽了打印材料。
[0028] 在图4中的第二阶段402中,容器100沿第二方向420旋转。同样,该旋转可通过材料供应站220或通过外部主体施加。在图4的第二阶段中,旋转是逆时针(或反时针)的。然而,根据容器的实施方式,在其他示例中,该方向可以是顺时针的(即,第一和第二阶段的方向可相反)。第二阶段402的左侧视图示出了在旋转期间从材料供应站220供应到容器100的打印材料。在第二阶段402中,容器100用打印材料填充。
[0029] 在某些情况下,容器100可被构造成使得圆柱体沿第一方向的每次完整旋转都将预定量的打印材料输送到材料供应站220。例如,这可通过设置和构造材料输送构件和/或材料引导结构来实现,如下面稍后更详细地描述的。
[0030] 图5示出了图3和图4的示例的变型。示出了两个视图:示意性侧剖面501和示意性前剖面502。在该变型中,两个容器505和510可安装在打印供应站520(基于材料供应站220)内。例如,第一容器505可提供未使用或“原始”的粉末状材料,并且第二容器510可用于收集或提供用过的粉末状材料。例如,在某些情况下,如果打印系统本身无法提供足够用过的打印材料(例如,由于打印运行刚开始或正产生的物体的尺寸或质量),则第二容器510可提供用过的打印材料。也可在从一种打印材料转换到另一种时供应用过的打印材料。如此,在打印过程期间,通过使第一容器505沿第一方向旋转,打印材料515可被供应到例如220的打印站,并且通过使第二容器510沿第二方向旋转,由打印过程产生的用过的打印材料可被供应到第二容器510。将理解的是,该方法可扩展到多于两个容器,并且方向和供应/填充构造可根据实施方式而变化。
[0031] 图5还示出了将两个中间料斗540、550用于打印材料。这些可被用作打印系统200内的缓冲器。例如,第一中间料斗540可从第一容器505接收打印材料545。打印材料545随后可从第一中间料斗540供应到打印站230。然后,第二中间料斗550可从打印站230接收打印材料。该打印材料可在用于填充第二容器510和/或生成打印输出之前被临时存储。每个中间料斗540、550例如可通过包括如上所述的部件的供给系统来耦接到材料供应站520内的相应入口。
[0032] 图6示出了示例性方法600,其用于将打印材料输送到容器或从容器输送,例如输送到打印系统的部件或从打印系统的部件输送。例如,该方法可被应用于打印系统200或另一不同的打印系统。该打印系统的部件可包括材料供应站,例如材料供应站220、520等。在框610处,容器(例如,容器100)沿第一方向旋转,以从该容器的内部输送打印材料,例如相对于该容器的内部朝向三维打印系统的部件输送。例如,这在图4的第一阶段401中示出。在框620处,容器沿第二方向旋转,以将打印材料输送到容器的内部中,例如相对于容器的内部远离打印系统的部件输送。例如,这在图4的第二阶段402中示出。该第一方向和第二方向可以是顺时针和逆时针方向,或者反之。在某些示例中,可独立地施加沿任一方向的旋转,例如,容器可被清空但不重新填充,或者填充但不清空。例如,可回收空的容器或填充有用过的打印材料的容器。
[0033] 在一种情况下,圆柱体沿第一方向的完整旋转将预定量的打印材料输送到打印系统。这可被称为打印材料的“定量供给(dose)”。这可在该容器包含至少预定量的打印材料时实现。如其他地方所述,打印材料可包括粉末,例如是粉末状材料。
[0034] 在一种情况下,可在预定时间间隔内执行框610,以将预定量的打印材料供应到打印系统。这可被直接提供给打印站,或临时存储在中间料斗中。在这种情况下,使容器沿第二方向旋转可在容器沿第一方向的旋转期间以一个或多个间隔执行,以在将打印材料供应到打印系统期间混合打印材料。在这种情况下,与不同打印材料的混合相反,“混合”关于该容器内的打印材料执行。这可被视为“自”混合,从而例如改变材料颗粒的构型,和/或与容器内的空气混合。例如,可通过使容器沿第一方向旋转来供应第一量的打印材料。一旦已供应第一量,就可停止容器沿第一方向的旋转,并且可开始容器沿第二方向的旋转,以混合或“更新”容器中的打印材料。与沿第一方向的旋转相比,沿第二方向的旋转可被执行不同的时间长度。例如,可在较短的时间段内执行沿第二方向的旋转。也可相对沿第一方向的旋转以不同的旋转速率来执行沿第二方向的旋转。例如,沿第二方向的旋转可更快。对于具有介于150mm和200mm之间的直径和介于400mm和500mm之间的长度的容器,旋转速率可高达2Hz。然后,容器可再次沿第一方向旋转,以将新更新的打印材料以取决于旋转速度的速率输送到通道结构,并且因此,经由入口输送到打印系统。在一种情况下,当容器首次安装时,即在沿第一方向旋转之前,容器可沿第二方向旋转。这可使得打印材料能够在运输、存储和处理后“更新”。
[0035] 也可在图像或物体被打印之后执行沿第二方向的旋转,以例如将未使用的打印材料供应回到容器中。为了将打印材料供应到容器,沿第二方向的旋转速率可被配置成提供进入到容器中的5g/s的流率。
[0036] 在上述情况下,使容器沿第二方向旋转可包括使容器以预定速率旋转,以在容器的填充期间将容器内的粉末状打印材料压实。对于上面的示例性尺寸,大于或等于2Hz的预定速率产生离心运动,该离心运动将容器内的打印材料压实。可应用该速率大约10分钟以提供压实。压实可通过控制旋转速率和旋转时间来控制。例如,较长时间施加较小的离心力可具有与较短时间施加较大的离心力等同的效果。打印材料的压实可增加容器的容量,即减小容器内给定量的粉末状材料的体积,以与未压实的情况相比,允许存储更多的粉末。如果要从容器再次供应打印材料(例如,通过沿第一方向的旋转),则压实可能不是期望的。在某些情况下,压实可通过改变旋转参数来逆转。在本示例中,以1.2Hz的旋转提供容器内打印材料的梯流运动(cascading motion),并且以1.5Hz的旋转提供倾泻运动(cataracting motion)。这些运动形式可通过混合打印材料来逆转压实的效果。
[0037] 在一种情况下,打印系统的部件包括材料供应系统,并且该方法在使容器沿第一方向旋转之前包括:将容器插入到材料供应系统中;以及将容器的开口耦接到材料供应系统的入口。这例如在图3中示出。如该图中所示,容器可在材料供应系统内水平对准。在一种情况下,将容器的开口耦接到材料供应系统的入口包括使阀结构在开口内平移,以解封容器。这也可独立于任何耦接执行,以解封容器。该阀结构可以是螺旋阀(auger valve)。这在后面的示例中更详细地描述。
[0038] 现在将简要论述打印材料的示例性属性。该打印材料可以是干燥或基本上干燥的粉末或粉末状材料。在其他示例中,打印材料可包括液体型构建材料,例如粘性液体、糊料或凝胶。在三维打印示例中,打印材料可具有介于以下任何一者之间的基于体积的平均剖面粒径尺寸,即:介于大约5微米和大约400微米之间、介于大约10微米和大约200微米之间、介于大约15微米和大约120微米之间或介于大约20微米和大约70微米之间。合适的基于体积的平均粒径范围的其他示例包括大约5微米至大约70微米或者大约5微米至大约35微米。基于体积的颗粒尺寸是与打印颗粒具有相同体积的球体的尺寸。对于“平均”,其意在解释容器中的大多数基于体积的颗粒尺寸具有所提到的尺寸或尺寸范围,但容器也可含有直径处于所提范围之外的颗粒。例如,该颗粒尺寸可被选择成有助于分配具有如下厚度的打印材料层,即:该厚度介于大约10微米和大约500微米之间,或介于大约10微米和大约200微米之间,或介于大约15微米和大约150微米之间。增材制造系统的一个示例可被预先设置成使用包含粉末的构建材料容器来形成大约80微米的构建材料层,该粉末具有介于大约40微米和大约60微米之间的基于体积的平均粒径。增材制造设备也可被构造或控制为形成具有不同层厚度的粉末层。
[0039] 在三维打印(即,增材制造)的情况下,用于本文所述的示例性容器中的打印材料可包括聚合物、结晶塑料、半结晶塑料、聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、无定形塑料、聚乙烯醇塑料(PVA)、聚酰胺、热(固性)塑料、树脂、透明粉末、有色粉末、金属粉末、例如玻璃颗粒之类的陶瓷粉末和/或这些或其他材料中的至少两种的组合中的至少一种,其中,这样的组合可包括各自不同材料的不同颗粒,或者单一化合物颗粒中的不同材料。混合的构建材料的示例包括尼龙粉(alumide),其可包括铝和聚酰胺的混合物、多色粉末以及塑料/陶瓷混合物。混合的构建材料可包括两种或更多种不同的相应平均颗粒尺寸。如本文中所使用的打印材料还覆盖包含纤维的构建材料。这些纤维例如可通过将挤出纤维切割成短的长度而形成。例如,纤维长度可被选择成允许构建材料有效地散布到台板或构建平台上。例如,该长度可近似等于纤维的直径。
[0040] 以三维打印的示例继续,现在将提供对“未使用”和“用过”的打印材料的概念的进一步简要说明。例如,如本文所述的容器可最初填充有未使用的打印材料以便供应给打印系统,和/或可填充有由打印系统的打印过程产生的用过的打印材料。
[0041] 用于增材制造过程中的特定批次的打印材料可以是新鲜(例如,“未使用”)的构建材料或“用过”的构建材料。新鲜的构建材料应被认为是先前在三维打印构建作业中未使用过的构建材料。例如,这可包括在热过程期间未被加热的构建材料和/或在非热过程中未接收到化学结合剂的构建材料。因此,由构建材料制造商供应的未打开的构建材料供应装置可包含新鲜的构建材料。相比之下,用过的构建材料是先前已被供应到三维打印系统以用于增材制造过程中但在该过程期间未固化的构建材料。例如,用过的构建材料可在热熔合的三维打印操作期间产生,在该操作中,粉末构建材料被加热到接近其熔化温度一段时间,这段时间可能足以引起粉末的材料降解。在这方面,将会理解的是,不是供应到三维打印系统以用于增材制造过程中的所有构建材料都可被使用和/或结合到三维打印制品中。在三维打印作业期间或三维打印作业完成之后回收的至少一些未固化的构建材料可能适合在后续的增材制造过程中重新使用。这样的构建材料可被存储在例如本文所述的容器中,以供后续使用,并且可被指定为“用过”的构建材料。
[0042] 继续上面的示例,用过的构建材料也可与新鲜的构建材料混合以用于后续的打印过程。在图5的示例中,第一容器505可包括新鲜的构建材料,该新鲜的构建材料与存在于第二容器510内的用过的构建材料混合。混合比例例如可基于粉末属性而变化。混合可参考容器在外部或内部进行。例如,混合可使用供给系统和/或一个或多个中间料斗(或在其内部)进行,或者用过的构建材料可在第一时段内供应到容器,并且原始的构建材料在第二时段内供应到容器。在一种情况下,内部料斗可具有容器的容量的至少两倍的容量。在一种情况下,混合可在使用期间基于气动输送在供给系统内进行,例如在从容器和/或内部料斗获取的打印材料上进行。然后,容器可被进一步旋转,以混合容器内的组合物。在一个示例中,对于某些应用,可将80%的用过的构建材料和20%的新鲜的构建材料的混合物用于物体,而对于其他应用,将100%的新鲜的构建材料用于物体。
[0043] 通常,除了新鲜的打印材料之外或代替的新鲜打印材料,打印材料容器可用于供应再循环或翻新的(例如,在三维情况下,用过但未固化的)打印材料。在某些情况下,可供应不同质量的打印材料,例如,不同的打印材料容器可供应各自遵循不同质量规格的不同等级的打印材料。在一些示例中,用过的打印材料可被返回给供应商。
[0044] 现在将参考图7A至图7E来描述用于存储用于打印系统的打印材料的可旋转容器的各方面,特别是涉及用于这样的容器的通道和/或阀结构的方面。这些方面涉及可位于容器的开口内的材料输送构件,所述开口例如如图1中所示的开口135。
[0045] 图7A示意性地示出了用于存储用于打印系统的打印材料的可旋转容器701。容器701可基于图1中所示的容器100。容器701包括用于输送打印材料的通道结构704,该通道结构限定了容器701的开口。通道结构704可基于如上所述的通道结构150。通道结构704可用于在打印操作期间或之前将打印材料从容器701输送到打印系统中。通道结构704还可用于在填充或重新填充操作期间将打印材料从打印系统输送到容器701中。
[0046] 容器701包括至少部分地设置在通道结构704内的材料输送构件705。该材料输送构件705被布置成输送打印材料通过通道结构704,例如输送到容器701中或从容器701中向外输送。在该示例中,该材料输送构件是螺旋螺丝(helix screw),但是其他构造也是可能的。该螺旋螺丝例如可以是多螺旋螺丝,例如双螺旋螺丝。材料输送构件705被安装成防止相对于通道结构704旋转。如此,容器701及其腔室的旋转也导致材料输送构件705的旋转。例如,材料输送构件705和通道结构704中的一个中的凹口可与通道结构704和材料输送构件705中的另一个的突起接合,以由此防止相对旋转。替代地或附加地,相对运动可借助于例如粘合剂的连接装置和/或例如支架或螺钉之类的连接构件来防止,材料输送构件705和通道结构704通过上述连接装置和/或连接构件来联接。在一些示例中,整个容器701被构造成一起旋转,使得在材料输送构件705、通道结构704和容器701的其余部分之间没有相对运动。例如,容器701可包括螺旋凸起部分,以将打印材料引导到通道结构704,或远离通道结构704引导,这取决于如本文其他地方所述的旋转方向。
[0047] 通道结构704和材料输送构件705被布置成绕共用轴线706一起旋转,以输送打印材料通过该通道结构。这可包括图1中所示的轴线155。例如,材料输送构件705和通道结构704可被布置成沿第一方向旋转,以将打印材料输送到容器701中,以及沿与第一方向相反的第二方向旋转,以将打印材料从容器701中向外输送。
[0048] 在某些情况下,将多螺旋螺丝用作材料输送构件705允许在单次旋转的过程中的多于一个点处通过该螺丝来收集打印材料。例如,与单螺旋螺丝相比,双螺旋螺丝在旋转期间的两倍的点处收集打印材料。从而提高了材料输送的效率和速度。
[0049] 在一些示例中,打印材料从上方或从侧面供应到材料输送构件705。例如,在重新填充操作期间,再循环的打印材料可通过重力从位于材料输送构件705上方的喷嘴供给到材料输送构件705。在某些示例中,使用多螺旋螺丝允许在旋转周期中的任何点处收集打印材料。当螺纹的端部远离喷嘴指向时,单螺旋螺丝将不会收集打印材料。这可使打印材料掉落通过螺丝,从那里其可被收集并返回到喷嘴。因此,使用多螺旋螺丝提高了打印材料供应的效率,特别是在重新填充操作中,这是因为这减少或避免了这样的收集和返回。
[0050] 图7B示意性地示出了用于打印材料容器的阀结构710,该阀结构710例如位于如上所述的容器的通道结构内。
[0051] 阀结构710包括绕该阀结构的轴线周向布置的密封件712。例如,该密封件可包括例如橡胶O型环之类的可压缩构件。
[0052] 阀结构710包括与该阀结构的轴线对准的材料输送构件713,该材料输送构件713例如如上面关于图7A所述的那样来构造。材料输送构件713可以是双螺旋螺丝。
[0053] 密封件712被布置在材料输送构件713的远端处,即在使用中距容器的内部最远的端部处。材料输送构件713包括防止相对于打印材料容器的开口旋转的结构。例如,该结构可包括如上所述的凹口或连接装置。
[0054] 阀结构710被构造成可在打印材料容器的开口内平移,例如,如上面关于图7A所述的通道结构。
[0055] 这种平移的示例在图7C中示意性地示出。在左侧图715中,阀结构710位于打印材料容器的开口718内,使得密封件712密封开口718。在右侧图720中,阀结构710向左平移,使得密封件712不密封开口718。
[0056] 图7D示意性地示出了安装在打印系统725内的容器701,其包括如上所述的阀710。例如,打印系统725可包括打印系统200,并且容器701可被安装在例如图3至图5中的材料供应站220或520的材料供应站内。容器701通过打印系统725的保持构件726a、726b来保持就位。例如,该保持构件可包括装有弹簧的支架或定件,以保持容器701。容器701绕其轴线沿方向727旋转,以将打印材料从容器701输送到打印系统725的接收元件728。该接收元件
728可位于如上所述的材料供应站的入口内。接收元件728可以是构造成接收输送的材料的漏斗或料斗,打印材料从该漏斗或料斗传递到打印系统725的部件。
[0057] 图7E示意性地示出了安装在打印系统725内的容器701的端视图。如上所述,容器701沿方向727旋转。容器701直接或间接地通过打印系统725的旋转构件730来旋转。例如,该旋转构件可以是为了通过摩擦使容器710旋转而旋转的轮,或者是在容器被保持在保持架内的情况下旋转的保持架。作为另一示例,保持构件726a、726b可被构造成绕容器701的中心轴线移动,并由此使容器701旋转。又一个示例可以是用于驱动旋转的同步滑轮和带的示例。
[0058] 图8示出了例如如上所述的在存储容器和打印系统之间输送打印材料的方法801。
[0059] 方法801包括在框804处,在存储容器的通道结构内,将阀结构从密封存储容器的近侧位置平移到允许进入存储容器的远侧位置,例如,如上面关于图7C所述。例如,该容器可在阀结构处于近侧位置的情况下供应给用户,使得该容器被密封而打印材料无法脱离。该容器还可通过待由用户移除的帽来密封,如下面更详细地描述的。可通过打印系统的平移元件来执行平移,如下面更详细地描述的。
[0060] 方法801包括,在框805处,使存储容器绕通道结构和阀结构的材料输送构件的共用轴线旋转。如上所述,该旋转使打印材料在存储容器和打印系统之间沿该共用轴线的方向被输送。例如,打印材料可在填充或重新填充操作中从打印系统输送到容器,或者在供应操作中从容器输送到打印系统。
[0061] 在示例中,与供应操作相比,在填充操作中,存储容器可以不同的速率旋转。例如,在供应操作期间,容器可以介于每分钟40转和60转之间的速率旋转。在填充操作期间,存储容器则可以更快的速率旋转,该更快的速率足够高,以使打印材料借助于离心力占据通道结构的外部区域。这有效地使打印材料从外部向内填充通道结构。以这种方式填充通道结构减少了材料流中间隙的数量,并且由此,产生进入到容器中的更均匀的打印材料流。这提高了填充操作的效率。在一个这样的示例中,填充操作包括使容器以介于每分钟80转和120转之间的速率旋转。
[0062] 在一些示例中,在上述旋转之后,方法801包括在存储容器的通道结构内,将阀结构从远侧位置(其允许进入存储容器)平移到近侧位置(其密封容器)。因此,该容器可在填充或供应操作之后被密封,以防止当从打印系统移除容器时打印材料溢出。
[0063] 在一些示例中,方法801包括,在将阀结构从远侧位置平移到近侧位置之后,将帽耦接到通道结构的开口,使得该帽在阀结构上施加接触力,其中,该接触力将阀结构的构件压缩在通道结构内,以密封存储容器。如下面更详细地描述的,这提高了密封的有效性。
[0064] 现在将参考图9A至图9E来描述另一示例性容器的各方面。图9A至图9E示出了示例性容器的通道结构的其他构造。下文所述的方面可独立使用,或者与本文所述的其他方面和变型中的一个或多个结合使用。
[0065] 图9A示意性地示出了用于存储用于打印系统的打印材料的容器901。该容器可包括来自图1的容器100和/或来自图7A至图7E的容器701的实施方式。容器901包括用于输送打印材料的通道结构903。例如,这可包括图1中的通道结构150或图7A中的704的实施方式。通道结构903提供了容器901的开口,并且通道结构903的轴线904限定了轴向方向。轴线904可包括如图1中所示的轴线155。
[0066] 容器901包括设置在通道结构903内的阀结构906。阀结构906可通过图7B和图7C中所示的阀结构710或替代结构来实现。如上所述,阀结构906可在通道结构内沿轴向方向在近侧位置和远侧位置之间平移。该近侧位置可包括其中阀结构906最靠近容器的中心的位置,例如,如图9B中所示。该远侧位置可包括其中阀结构906远离容器的中心定位的位置,例如,如图9A中所示,其中阀结构906从通道结构903突出。
[0067] 阀结构906还不可相对于通道结构903绕该通道结构的轴线旋转。例如,阀结构906和通道结构903的相对旋转可借助于如下元件来防止:所述元件例如与通道结构903的突起接合的处于阀结构906中的凹口,或者类似地,与阀结构906的突起接合的处于通道结构903中的凹口。
[0068] 阀结构906在图9A中被示出为处于远侧位置。在该远侧位置从通道结构903突出的量可根据不同的实施方式和入口构造而变化。在本示例中,该远侧位置允许进入容器901的内部,例如用于将打印材料从容器901输送到打印系统,或者从打印系统输送到容器901。在这种情况下,该打印系统可以是如图2中所示的打印系统200。
[0069] 图9B示出了容器901,其中阀结构906处于近侧位置。阀结构906被构造成当阀结构906处于近侧位置时密封通道结构,从而防止打印材料的输送。因此,阀结构906可被用于防止或允许打印材料的输送,这取决于其相对于通道结构903的位置。例如,阀结构906可在存储、运输和/或处理期间被放置到近侧位置,以防止打印材料溢出。
[0070] 在一些示例中,阀结构906包括与通道结构的轴线904对准的材料输送构件。该材料输送构件例如可包括如上面更详细地描述的多螺旋螺丝。因此,这样的阀结构可在处于近侧位置时防止打印材料的输送,并且在处于远侧位置时通过螺旋作用来促进打印材料的输送。
[0071] 在示例中,阀结构906包括可压缩构件。该可压缩构件被布置成当阀结构处于近侧位置时密封通道结构。该可压缩构件可围绕阀结构906的一部分周向定位,例如定位在如下位置,即:使得当阀结构906处于近侧位置时处于阀结构906的所述部分与通道结构903的内部之间。例如,该可压缩构件可以是橡胶O型环。
[0072] 在示例中,帽可耦接到容器901。图9C示意性地示出了这样的示例,其中帽910耦接到容器901。将帽耦接到容器在阀结构906上施加力,以将阀结构906推入到近侧位置。因此,上述可压缩构件可通过将帽903耦接到容器来压缩,以由此封闭容器的开口。以这种方式,该帽与容器的耦接确保了通道结构903的可靠密封,从而降低了打印材料溢出的风险。帽910的存在还向用户提供如下视觉指示,即阀结构906被适当地定位成密封通道结构903。帽
910的存在还用于例如在容器901的运输期间将阀结构906维持在近侧位置。
[0073] 在示例中,在将容器901插入到打印系统中之前,用户手动地将帽910与容器901分离。该可压缩构件可被构造成在帽与容器分离之后保持压缩。因此在帽分离之后维持密封。例如,如果用户在将容器901装载到打印系统中时将其掉落,则这降低了打印材料溢出的风险。
[0074] 图9D示意性地示出了装载到打印系统915中的示例性容器901。例如,这可对应于如图3中所示的容器100的插入,特别是如第三阶段303中所示的耦接到入口320。这还(或可替代地)可对应于图7D中所示的布置结构。示出为处于近侧位置的阀结构906被构造成通过打印系统的平移构件916在通道结构内平移。该平移构件916可形成例如220的材料供应系统的机械耦接的一部分。
[0075] 图9E示意性地示出了装载到打印系统915中的所述示例性容器901,阀结构906已通过平移构件916沿方向917平移到远侧位置。因此,阀结构906可保持在近侧位置,从而密封通道结构,直到容器901被装载到打印系统915中。由此避免了打印材料在装载操作期间的溢出。在一些示例中,阀构件906还被构造成在从打印系统915移除容器901之前通过平移构件916从远侧位置平移到近侧位置,从而避免或减少了打印材料在将容器901从打印系统915移除期间和之后的溢出。
[0076] 在一些这样的示例中,并且如图9D和图9E中所描绘的,阀结构906包括接合构件918,其构造成由打印系统的平移构件916接合。该接合构件例如可包括例如螺钉之类的固件,以及构造成分配该紧固件的载荷垫圈。在一些这样的示例中,平移构件916包括构造成与接合构件918接合的卡爪。
[0077] 现在将参考图9F和图9G来描述用于打印材料容器的示例性帽,该示例性帽例如用于实现如图9C中所示的帽910。
[0078] 图9F示意性地示出了用于打印材料容器的帽951的剖面。帽951包括耦接机构955,以将帽951耦接到打印材料容器的通道结构。例如,如图所示,耦接机构955可包括螺纹结构,即螺纹,其构造成与打印材料容器的对应螺纹结构接合。替代地或附加地,耦接机构955可包括锁定件或其他装置,以将帽951紧固到打印材料容器。
[0079] 帽951包括从帽951的内表面沿轴向方向延伸的凸起部分957。凸起部分957被构造成当帽951被耦接到通道结构时在设置在通道结构内的阀结构上施加接触力。该接触力压缩阀结构的构件,以密封打印材料容器,例如,如上面关于图9C所述。
[0080] 图9G示意性地示出了耦接到打印材料容器的通道结构960的帽951。如上所述,该耦接使凸起部分957在设置于通道结构内的阀结构962上施加接触力。这将阀结构962推入到近侧位置,在该近侧位置通道结构960被密封。如果耦接机构955包括螺纹,则将帽951拧到通道结构上将接触力施加于阀结构962。
[0081] 因此,帽951耦接到通道结构960确保了阀结构962被定位成可靠地密封通道结构960,从而防止或减少打印材料通过通道结构960从容器的泄漏。帽951的存在还提供了容器被密封的视觉指示。
[0082] 在一些示例中,凸起部分957被构造成与阀结构962的接收结构耦接。例如,凸起部分957可与阀结构962的对应座部分耦接。这提高了凸起部分957和阀结构962之间的耦接的精度,从而增加了将阀部分定位在近侧位置的精度。该接收结构可形成如上所述的接合构件918的一部分。
[0083] 在示例中,可提供套件,该套件包括如上所述的容器和帽。
[0084] 图10示意性地示出了密封打印材料容器的方法1001,该打印材料容器例如如上所述的容器。
[0085] 方法1001包括,在框1004处,将阀结构平移至打印材料容器的通道结构中的近侧位置,以由此密封通道结构,如上所述。
[0086] 然后,方法1001包括:在框1005处,经由耦接到打印材料容器的帽的凸起部分在阀结构上施加接触力。该框可包括将帽耦接到打印材料容器。该帽的凸起部分在阀结构上施加接触力。如上所述,该接触力压缩阀结构的可压缩密封构件,例如橡胶O型环。
[0087] 如本文所述的容器的某些示例可由至少两个初始分开的部件形成。这在图11中示出。图11示出了在制造期间的示例性容器1101的第一视图。容器1101包括腔室1110和基部1120。腔室1110包括示例性容器1101的主体部分,并且可设置侧壁和封闭端,例如图1中的内壁120和封闭端140。图11中的腔室1110具有开口端1115。开口端1115可包括孔口,其基本上等于容器1110的直径,或者至少比图1中的可比较开口135要宽。基部1120提供了开口
1135和通道结构1150。如图所示,开口1135可形成在通道结构1150内。
[0088] 在这些示例中,基部1120被构造成插入到腔室1110的开口端1115中。例如,基部1120可被认为是用于容器的覆盖件或盖。图11示出了由基部1120和腔室1110形成的示例性容器1102。在某些情况下,基部1120可在插入之后例如通过胶和/或焊接来固定到腔室
1110。下面更详细地描述将基部1120焊接到腔室1110的示例性方法。具有与腔室1110分开的基部1120可使得能够将不同的制造方法用于容器的每个部段。它还可允许在每个部段中存在不同的特征。下面的示例论述这些特征中的一些特征。应当注意的是,以下特征的功能方面可替代地在整体式单一单元容器和/或具有多于两个部件的容器中实现。
[0089] 术语“基部”在本文中用于表示与容器的主腔室分开的部件;它不需要与容器的底部有关联。在某些情况下,例如,如果在腔室的相对的封闭端处设置把手,则容器可竖直地存储或搁置在该基部上。
[0090] 现在将参考图12A-C来描述用于打印材料容器的基部的示例。图12A示出了基部1201的示意性俯视图。图12B示出了从图12A中标记为V2的箭头的方向观察的基部1201的剖面。图12C示出了从图12A的观察方向与图12B的观察方向之间的方向观察的基部1201的等距视图。
[0091] 在本示例中,基部1201包括通道结构1203,其限定了基部1201的开口。例如,通道结构1203可实现通道结构150或1150,以提供如相应地在图1和图11中示出的开口135或1135。在该示例中,通道结构1203包括端部开口的圆柱体,例如,如在图12B中可以看到的。
在其他示例中,通道结构不是圆柱形的,而是替代地成形为具有规则或不规则的多边形剖面的端部开口的棱柱。通道结构可关于轴线对称,或者可不关于轴线对称。通道结构可具有沿轴线变化的剖面,例如通道结构可以是圆锥形的。
[0092] 通道结构1203的轴线1205限定了轴向方向。这可实现参考图1所述的轴线155。对于通道结构不关于轴线对称的示例,通道结构的轴线可被限定为基部1201的开口的轴线。
[0093] 在本示例中,材料引导结构1204围绕基部1201的开口形成。材料引导结构1204具有螺旋形下表面1207,其从通道结构1203沿轴向方向延伸,如图12C中所示。例如,该材料引导结构可被视为“螺旋杓斗(screw scoop)”。螺旋形下表面1207成形为螺旋体的一部分,其在轴向方向和径向方向上被截断。因此,螺旋形下表面1207上的任何点相对于轴线1205上的固定点的轴向位置都随着该点绕轴线1205的角位置线性变化。在其他示例中,螺旋形下表面可不成形为螺旋体的一部分,并且螺旋形下表面上的任何点的轴向位置可根据不同的功能关系而变化。例如,螺旋形下表面上的任何点相对于轴线上的固定点的轴向位置可变化,使得该螺旋形下表面的螺距随着绕轴线的角度而变化。螺旋形表面的螺距是该螺旋形表面上的与绕该螺旋形表面的轴线的一圈完整旋转的角度相对的曲线段所占据的轴向距离。当执行从容器供应打印材料和用打印材料填充容器中的一者或多者时,材料引导结构1204可具有功能。在前一种情况下,材料引导结构1204可“舀取”打印材料并将其沉积到材料输送构件中。在后一种情况下,材料引导结构1204的“杓斗”或内部容积可在旋转期间从材料输送构件接收材料,并将该材料引导到容器内的螺旋肋或螺旋板(flighting)的起点。
[0094] 在一个示例中,螺旋形下表面1207的螺距被选择成使得在将打印材料从包括基部1201的存储容器输送到打印系统的过程期间,对于给定的存储容器转数,期望量的打印材料被传递,如下面将描述的。
[0095] 材料引导结构1204的上表面由基部1201的下表面1209形成。在该示例中,基部1201的下表面1209是基本上圆锥形的,使得基部1201的下表面1209上的每个点均具有与轴向方向形成非零角度的法线。在其他示例中,材料引导结构的上表面具有与轴向方向对准的法线,该法线例如是平的。在其他示例中,材料引导结构的上表面是螺旋形的。例如,材料引导结构的上表面可具有与该材料引导结构的螺旋形下表面基本上相同的形状。在再其他的示例中,材料引导结构的上表面可与基部的表面分开,例如,“杓斗”部分可被设置为紧固或以其他方式耦接到基部或容器的单独的部件。
[0096] 在图12A-C中,螺旋形下表面1207在弯曲侧壁1211处与基部1201的下表面1209相交,该弯曲侧壁1211从通道结构1203径向延伸到基部1201的环形部分1213。在该示例中,基部的环形部分1213的外表面是圆锥形的。在其他示例中,基部的环形部分的外表面是圆柱形的。
[0097] 在图12A-C的示例中,弯曲侧壁1211形成半径变窄的曲线。特别地,弯曲侧壁1211与轴线1205的径向距离从第一角位置处的最大半径r2减小到第二角位置处的最小半径r1。在该示例中,弯曲侧壁1211与绕轴线1205的一圈完整旋转的角度相对,使得第一角位置与第二角位置相同。在其他示例中,该弯曲侧壁与小于绕轴线1205的一圈完整旋转的角度相对。例如,弯曲侧壁的径向距离可在半圈旋转中从最大值减小到最小值。在其他示例中,该弯曲侧壁与超过绕轴线1205的一圈完整旋转的角度相对。例如,该弯曲侧壁可在多圈完整旋转期间从最大半径减小到最小。
[0098] 在图12A-C的示例中,弯曲侧壁1211的最大半径r2在弯曲侧壁1211的最小半径r1的两倍到四倍之间。更具体而言,在该示例中,弯曲侧壁1211的最大半径r2为大约9cm,并且弯曲侧壁1211的最小半径r1为大约3cm,因此在该示例中,弯曲侧壁1211的最大半径r2为弯曲侧壁1211的最小半径r1的大约三倍。最大半径r2与最小半径r1之比被选择成使得在将打印材料从包括基部1201的存储容器输送到打印系统的过程期间,对于给定的存储容器转数,期望量的打印材料被传递,如下面将描述的。例如,这在当容器中存在给定量的打印材料时可实现。所述材料引导结构可被设计成具有预定的容积,以实现此目的。
[0099] 弯曲侧壁1211的变窄的半径是连续变窄的半径。在该示例中,弯曲侧壁1211与轴线1205的径向距离随着与弯曲侧壁1211的具有最大半径r2的部分的角间距的增大而连续减小。此外,在该示例中,弯曲侧壁1211与轴线1205的径向距离平滑地减小,使得在弯曲侧壁1211中不存在角。侧壁1211的连续变窄的半径允许在将打印材料从包括基部1201的存储容器输送到打印系统的过程期间平稳地输送打印材料,从而导致打印材料被均匀一致地输送,并且不具有否则在侧壁1211不具有连续变窄的半径的情况下可能引起的一致性变化。
[0100] 在图12A-C的示例中,材料引导结构1204是基部1201的一体模制元件。在该示例中,基部1201在注射模制过程期间形成。在其他示例中,基部通过其他模制过程形成,例如结构泡沫模制或压缩模制。在其他示例中,基部在第一过程期间形成,材料引导结构在第二过程期间形成,并且随后,该基部和材料引导结构例如通过螺纹配合或卡扣配合技术或者使用焊接技术来附接到彼此。
[0101] 基部1201的材料引导结构1204被构造成当基部绕通道结构1203的轴线旋转时将打印材料输送到材料输送构件。例如,该材料输送构件可包括如图7A至图7E中所示的多螺旋螺丝710。该材料输送结构可位于在通道结构1203中形成的开口内。在该示例中,基部1201被构造成使得当其定向成轴线1205基本上水平并且弯曲侧壁1211的具有最大半径r2的区域竖直地处于轴线1205下方,然后沿图12A和图12C中所示的方向旋转时,打印材料可沿材料引导结构1204被引向至少部分地设置在通道结构1203内的材料输送构件。
[0102] 在材料引导结构被构造成当基部绕通道结构的轴线旋转时将打印材料输送到材料输送构件的示例中,该材料输送构件被构造成输送打印机材料通过该通道结构。在图12A-C的示例中,可设置如下材料输送构件,即:该材料输送构件可沿轴向方向在基部1201的通道结构1203内平移。在其他示例中,可设置如下材料输送构件,即:该材料输送构件相对于用于打印材料容器的基部的通道结构在轴向方向上固定。在一些示例中,材料输送构件被设置为用于打印材料容器的基部的一体模制元件。
[0103] 在材料输送构件被构造成输送打印机材料通过图12A-C的基部1201的通道结构的一些示例中,该材料输送构件是至少部分地设置在通道结构内的多螺旋螺丝,如前所述。在更具体的示例中,该多螺旋螺丝是双螺旋螺丝。
[0104] 在一些示例中,该材料输送构件被构造成输送打印材料通过通道结构1203。在上述示例中,该多螺旋螺丝相对于基部1201具有固定的定向,并且由此被构造成与基部1201一起绕通道结构1203的轴线1205旋转,从而使得将打印材料输送通过通道结构。
[0105] 在图12A-12C的示例中,材料引导结构1204被构造成例如在满足某些材料填充条件时引导离散剂量的材料。在该示例中,材料引导结构1204被构造成使得当基部1201被定向为轴线1205基本上水平并且弯曲侧壁1211的具有最大半径r2的区域竖直地处于轴线1205下方,然后沿图12A和图12C中所示的方向旋转一整圈时,可沿材料引导结构1204引导离散剂量的打印材料。假设弯曲侧壁1211绕轴线1205所对向的角度是一圈完整旋转,则使得当基部1201旋转一整圈时,离散剂量的打印材料被引导,这是因为进入材料引导结构的所有打印材料都可被引导到通道结构1203。在其他示例中,弯曲侧壁所对向的角度小于一圈完整旋转。在这些示例中,材料引导结构可被构造成当基部旋转小于一整圈时引导离散剂量的打印材料。
[0106] 现在将参考图12D和图12E以及图13来描述在存储容器和打印系统之间输送打印材料的方法,图12D和图12E分别示出了存储容器1215在两个不同取向上的剖面,图13示出了方法1301的各框。在框1304处,该方法包括为存储容器1215提供一体式杓斗1217,该一体式杓斗1217围绕存储容器1215的通道结构1219布置。这可包括将填充的存储容器1215供应到使用位置。在该示例中,存储容器1215是基本上圆柱形的并且具有轴线1221。在其他示例中,提供了不是圆柱形或大致圆柱形的存储容器。在该示例中,通道结构1219是端部开口的圆柱体。在其他示例中,存储容器设有不是端部开口的圆柱体的通道结构,如上面参考图12A-C所述。一体式杓斗1217可包括如图12A-C中所示的材料引导结构1204。
[0107] 一体式杓斗1217具有围绕通道结构1219的开口的螺旋形底板1223。在该示例中,螺旋形底板1223成形为螺旋体的一部分,其在轴向方向和径向方向上被截断。因此,螺旋形底板1223上的任何点相对于固定点的轴向位置都随着该点绕容器1215的轴线1221的角位置而线性变化。在其他示例中,螺旋形下表面可不成形为螺旋体的一部分,如上面参考图12A-C所述。
[0108] 螺旋形底板1223与存储容器1215的表面1227之间的接合部1225形成半径变窄的曲线。在该示例中,接合部1223与轴线1205的径向距离从第一角位置处的最大半径减小到第二角位置处的最小半径。在该示例中,接合部1225与绕轴线1205的一圈完整旋转的角度相对,使得第一角位置与第二角位置相同。在其他示例中,该接合部与不同于一圈完整旋转的角度相对。
[0109] 在框1305处,该方法包括使存储容器1215绕轴线1221旋转。在该示例中,轴线1221是基本上水平的。在其他示例中,存储容器可绕与水平面成非零角度的轴线旋转。在一些示例中,存储容器可被定向成使得存储容器的包括通道结构的端部低于存储容器的相对端部。旋转可按照与图4中所示的方式类似的方式来执行。
[0110] 存储容器1215的旋转使一体式杓斗1217在存储容器1215内旋转,以在通道结构1219和容器1215的内部之间输送打印材料。例如,一体式杓斗1217可被可固定地安装在存储容器1215内,使得存储容器1215的旋转使一体式杓斗1217以相同的速度旋转,例如,一体式杓斗1217相对于容器壳体固定。在图12D的示例中,存储容器1215最初被定向成使得接合部1225的与轴线1221具有最大径向距离的部分竖直地处于轴线1221下方。在该定向上,一体式杓斗1217的开口部分处于打印材料1229的顶表面下方。
[0111] 存储容器1215沿图12D中的箭头所示的方向旋转。在存储容器1215已旋转半圈旋转之后,打印材料1229中的一些已从容器1215的内部输送到通道结构1219(其中,图12D和图12E中的黑点表示打印材料颗粒),并且存储容器1215如图12E中所示的那样来定向。在存储容器1215旋转另外半圈旋转之后,更多的打印材料1229已从容器1215的内部输送到通道结构1219,并且存储容器同样如图12D中那样来定向。
[0112] 在另一个示例中,存储容器1215沿与图12D中的箭头所示的方向相反的第二方向旋转。当存储容器1215沿第二方向旋转时,打印材料从通道结构1219输送到存储容器1215的内部。
[0113] 存储容器1215的旋转使一体式杓斗1217作为阿基米德螺旋件(Archimedes screw)来操作,以由此输送打印材料1229。在图12D的示例中,当存储容器1215沿箭头所示的方向旋转时,螺旋形底板1223沿轴线1221的方向朝向通道结构1219输送打印材料。
[0114] 在一些示例中,使存储容器1215旋转包括输送至少一离散剂量的打印材料。在打印系统的操作期间,可输送若干离散剂量的打印材料。
[0115] 在图12D和图12E的示例中,输送至少一离散剂量的打印材料可包括对于存储容器的给定的360度旋转,输送单一剂量的打印材料。在该示例中,存储容器1215开始于图12D中所示的定向,并且当存储容器1215沿图12D中的箭头所示的方向经历一个完整的360度旋转时,离散剂量的打印材料被输送。在其他示例中,当存储容器旋转多个360度旋转时,离散剂量被输送。在其他示例中,当存储容器旋转小于360度旋转时,离散剂量被输送。
[0116] 在一些示例中,在存储容器和打印系统之间输送打印材料的方法包括将打印材料输送到至少部分地设置在通道结构内的材料输送构件。在图12D和图12E的示例中,多螺旋螺丝1231被部分地设置在通道结构1219内,并且使存储容器1215沿箭头所示的方向旋转使得打印材料1229被输送到多螺旋螺丝1231。多螺旋螺丝1231与存储容器1215一起旋转,从而使打印材料1229被输送通过通道结构,如图12E中所示。
[0117] 在一些示例中,存储容器的旋转通过打印设备的旋转元件执行。在一些示例中,旋转元件是可释放地耦接到存储容器并且与该存储容器一致地旋转的元件。在其他示例中,旋转元件是不与存储容器一致地旋转的元件。例如,旋转元件可包括构造成邻接存储容器的外表面的辊。
[0118] 现在将参考图12F来描述用于打印系统的容器的另一个示例,图12F示出了用于打印系统的容器1233的剖面。在该示例中,容器1233是基本上圆柱形的。在其他示例中,容器不是基本上圆柱形的,而是替代地基本上成形为具有规则或不规则的多边形剖面的棱柱。容器可关于轴线对称,或者可不关于轴线对称。容器可具有沿轴线变化的剖面,例如,存储容器可以是圆锥形状的。
[0119] 容器1233包括用于存储打印材料的腔室1235。在该示例中,腔室1235是基本上圆柱形的,即是大致圆柱形的和/或具有至少一个或多个基本上圆柱形的部分。在其他示例中,用于存储打印材料的腔室不是基本上圆柱形的。用于存储打印材料的腔室可具有与该容器的外表面的形状相对应的形状。
[0120] 容器1233包括材料输送构件。在该示例中,该材料输送构件是多螺旋螺丝1237。具体而言,在该示例中,多螺旋螺丝1237是双螺旋螺丝。
[0121] 容器1233包括基部1239。在该示例中,基部1239被焊接到容器1233的主体部分1241。在其他示例中,基部可通过卡扣配合装置联接到容器的主体。在其他示例中,基部可通过螺纹配合装置联接到容器的主体。
[0122] 基部1239包括用于接收材料输送构件(多螺旋螺丝1237)的开口1243。开口1243和材料输送构件(多螺旋螺丝1237)的共用轴线1245限定了容器的轴向方向。该基部包括围绕开口1243形成的材料引导结构,其具有从基部1239沿轴向方向延伸到腔室1235中的螺旋形下表面1247。螺旋形下表面1247成形为螺旋体的一部分,其在轴向方向和径向方向上被截断。因此,螺旋形下表面1247上的任何点相对于轴线1245上的固定点的轴向位置都随着该点绕轴线1245的角位置线性变化。在其他示例中,螺旋形下表面可不成形为螺旋体的一部分,并且螺旋形下表面上的任何点的轴向位置可根据不同的功能关系而变化。例如,螺旋形下表面上的任何点相对于轴线1245上的固定点的轴向位置可变化,使得该螺旋形下表面的螺距随着绕轴线的角度而变化。
[0123] 该材料引导结构的外侧壁1249的一部分邻接腔室1235的内侧壁1251。在该示例中,外侧壁1249的邻接内侧壁1251的部分邻接腔室1235的弯曲内侧壁1251。在其他示例中,材料引导结构的外侧壁的一部分邻接腔室的内侧壁的凸起部分。在一些这样的示例中,该凸起部分是平坦的。
[0124] 该材料引导结构的上表面由基部1239的下表面1253形成。在该示例中,基部1239的下表面1253是基本上圆锥形的,使得基部1239的下表面1253上的每个点均具有与轴向方向形成非零角度的法线。在其他示例中,材料引导结构的上表面具有与轴向方向对准的法线。在其他示例中,材料引导结构的上表面是螺旋形的。例如,材料引导结构的上表面可具有与该材料引导结构的螺旋形下表面基本上相同的形状。
[0125] 螺旋形下表面1247在弯曲侧壁1255处与基部1239的下表面1253相交,该弯曲侧壁1255从通道结构径向延伸到外侧壁。在该示例中,弯曲侧壁1255形成半径变窄的曲线。特别地,弯曲侧壁1255与轴线1245的径向距离从第一角位置处的最大半径减小到第二角位置处的最小半径。在该示例中,弯曲侧壁1255与绕轴线1245的一圈完整旋转的角度相对,使得第一角位置与第二角位置相同。在其他示例中,该弯曲侧壁与小于绕轴线1245的一圈完整旋转的角度相对。例如,弯曲侧壁的径向距离可在半圈旋转中从最大值减小到最小值。在其他示例中,该弯曲侧壁与超过绕轴线1245的一圈完整旋转的角度相对。例如,该弯曲侧壁可在多圈完整旋转期间从最大半径减小到最小。
[0126] 图14示出了示例性容器1401,其包括用于存储打印材料的可旋转腔室1402。可旋转腔室1402具有开口1404,该开口1404在使用中接收例如图11中所示的基部。该可旋转腔室具有内部结构1405。内部结构1405在容器1401的旋转期间在圆柱形腔室1402的内部与开口1404之间输送打印材料。在图14中所示的示例中,内部结构1405是圆柱形腔室1402的容器壁的内表面的结构特征。随着容器1401旋转,内部结构1405随腔室1402旋转,以输送打印材料往返开口1404。内部结构1605可包括一系列螺旋肋或突起,以在供应或填充期间使打印材料沿容器1601移动。
[0127] 在某些情况下,内部结构1405在容器壁的内表面中形成螺旋结构。在一种情况下,内部结构1405在该内表面内形成连续的螺旋结构。在另一种情况下,在一组凸起部分中的每个凸起部分都形成部分螺旋结构的位置,内部结构1405是不相连的。
[0128] 在一种情况下,内部结构1405在旋转期间在可旋转腔室与形成基部的一部分的至少一个材料输送结构之间输送打印材料。该至少一个材料输送结构可包括如本文所述的材料输送构件和材料引导结构中的至少一者。在图16A至C的示例中更详细地描述了该内部结构的其他可能的特征。
[0129] 图15示出了根据示例的用于例如图14中所示的容器1401的打印材料腔室的模具1500。该模具包括限定打印材料腔室的外壁1501的表面。在图15中所示的示例中,由模具
1500限定的打印材料腔室的外壁1501是大致圆柱形的。外壁1501包括处于一端处的封闭部分1502和处于另一端处的开放部分1503。根据本文所述的示例,模具1500包括一个或多个凸起表面特征1504。该一个或多个凸起表面特征1504在打印材料腔室的外壁中形成相应的凹陷部。这些凹陷部在打印材料腔室的内壁上形成凸起部分。图15示出了模具1500的凸起表面特征1504,该凸起表面特征1504限定了相对应的凹陷部。在图15的示例中,凸起表面特征1504导致在打印材料腔室中形成螺旋肋或“螺旋板”。这些凹陷部可包括两组凹陷部,针对打印材料腔室的每一侧一组。
[0130] 现在将参考图16A至图16C和图17来描述包括某些特征的另一示例性容器。
[0131] 图16A-C示意性地示出了用于存储用于打印的打印材料的容器1601。根据示例,容器1601用于容纳适于如本文所述的二维和三维打印的打印材料。容器1601包括由容器壁1603形成的大致圆柱形的腔室1602。腔室1602在一端处具有开口1604。在图16A-C中所示的示例中,容器1601在另一端处是封闭的。
[0132] 根据本文所述的示例,容器1601包括内部结构1605。内部结构1605在容器1601的旋转期间在腔室1602的内部与开口1604之间输送打印材料。在图16A-C中所示的示例中,内部结构1605是腔室1602的容器壁1603的内表面的结构特征。在其他示例中,内部结构1605是与腔室分开的部分并且可从容器1601移除。内部结构1605相对于容器1601的腔室1602不可旋转。随着容器1601旋转,内部结构1605随腔室1602旋转,以输送打印材料往返开口1604。内部结构1605可包括一系列螺旋肋或突起,以在供应或填充期间使打印材料沿容器
1601移动。
[0133] 在图16A中,容器壁1603包括外表面。容器壁1603的外表面包括平面部分1606。根据示例,平面部分1606跨越容器1601的宽度和长度的很大比例延伸,以形成容器1601的基部。与大致圆柱形的容器相比,容器1601可被放置成稳定地搁置在该平面部分的表面上。
[0134] 平面部分1606还提供了容器1601的定向。例如,例如在如图3中所示的插入操作期间,平面部分1606用于使容器1601在材料供应站中对准。平面部分1606可用于使容器1601在用于旋转的保持架内对准。大致圆柱形的容器不提供容器1601的定向的指示。相反,所描述的容器1601使用平面部分1606作为引导结构来插入到材料供应站中,以在插入期间使容器1601定向。例如,形成图3中的安装件310的一部分的通路可布置有平坦表面,以接收并引导平面部分1606。而且,大致圆柱形的容器也在运输或存储期间易于滚动。平面部分1606提供了在运输或存储期间将容器1601搁置在其上的表面。
[0135] 在图16A-C中所示的容器1601的示例中,内部结构1605在容器壁1603的内表面中包括多个部分1607。凸起部分1607在容器1601的内侧上凸起。在图16A-C中所示的示例中,凸起部分1607沿腔室1602的长度间隔定位并且围绕腔室1602。这些凸起部分有助于在容器的旋转期间在腔室的内部和容器的开口之间输送打印材料。
[0136] 在某些情况下,凸起部分1607在容器壁1603的内表面中形成螺旋结构。在一种情况下,凸起部分1609被连接以在内表面内形成连续的螺旋结构。在另一种情况下,在每个凸起部分形成部分螺旋结构的位置,凸起部分1607是不相连的。凸起部分1607穿过容器的基部上的平面部分1606。
[0137] 当容器1601旋转时,在容器1601的内表面上形成螺旋结构的凸起部分1607帮助将打印材料从腔室1602的内部朝向容器1601的开口1604传递。与该螺旋结构接触的打印材料通过该螺旋部分沿平行于容器1601的旋转轴线的方向移动。这减少了相对于轴向方向变得静止的打印材料的量,并且促进打印材料朝向或远离容器1601的开口1604移动。
[0138] 图16A-C中所示的容器1601上的螺旋结构围绕腔室1602延伸大约四次。在其他示例中该数量可能有所不同。螺旋充分地成角度倾斜,以确保当容器1601旋转时容器1601中的打印材料的一致传递。在本文所述的示例中,当凸起部分1607不穿过所述平面部分时,容器1601中的打印材料的传递速率基本上不受影响。
[0139] 在某些情况下,凸起部分1607是圆形的。使凸起部分1607变圆有助于确保打印材料不会卡在凸起部分1607中或周围。这降低了打印材料被压实或聚集在容器的特定区域中的风险。
[0140] 在图16A-C中所示的容器1601的示例中,容器1601包括把手部分1608。把手部分1608形成在容器1601的封闭端处。根据本文所述的示例,把手部分1608允许用户握持容器
1601并将容器1601定位成搁置在平面部分1606上。在图16A-C中所示的容器1601的示例中,把手部分1608包括沿基本上垂直于平面部分1606的方向延伸的细长手柄。这允许用户容易地抓握容器1601,并且特别是帮助用户在平面部分1606上将容器1601对准在静止表面上。
此外,该手柄形成在容器1601内。这可按照与容器1601的腔室相同的过程来制造。
[0141] 在一些示例中,把手部分1608可包括足够的壁厚度、硬度、韧性和强度,以承受把手部分1608和腔室1602内的构建材料的负载重量,以及在容器1601被非故意地不当处理(例如,掉落等)时抵抗破裂和/或凹陷。在一些示例中,至少把手部分1608可由例如高密度聚乙烯(HDPE)之类的聚合物材料、任何数量的不同聚合物或其组合形成。在一些示例中,可使用至少一些这些相同的材料来形成腔室1602。
[0142] 在一些示例中,把手部分1608和/或腔室1602的内壁表面可包括低摩擦系数。这种布置结构可有助于打印材料在包括把手部分1608的容器1601内的流动性。在一些示例中,把手部分1608和/或腔室1602的内壁表面可包括润滑涂层,以增强这种流动性。
[0143] 在例如图16A-C中所示的本文所述的容器1601的某些示例中,细长的手柄与圆柱形腔室1602的基部的平面以非零角度对准。在图16A-C中所示的示例中,把手部分1608与容器1601的包含平面部分1606的基部成大约60度的角度。然而,在其他情况下,细长把手部分1608与水平面以不同的角度成角度设置。
[0144] 使细长把手部分1608相对于基部部分成角度设置允许用户控制容器1601的运动。特别地,当通过把手部分握持时,成角度的细长把手部分1608在容器1601上提供了改善的重量分布。
[0145] 根据本文所述的示例,容器1601的平面部分1606还包括凹口部分。该凹口部分是在容器1601的外壁内的向内指向的凹陷部。该凹口部分被用于将容器锁入到材料供应站中。
[0146] 图16B和图16C示出了容器1601的两个替代视图。图16B示出了从开口1604向内看的容器1601的视图。在图16B中,示出了容器1601的内部,包括细长把手部分1608的内部部分。根据示例,细长把手部分1610的内部是中空的。因此,打印材料可被存储在把手部分1610中。图16B还示出了平面部分1608。图16C中所示的容器1601的视图示出了容器的外部把手部分1608的视图。从图16C中所示的容器1601的视图可以看到,把手部分1608沿基本上垂直于平面部分1606的方向延伸。
[0147] 图17示出了根据示例的用于例如图16中所示的容器1601的打印材料腔室的模具1700。该模具包括限定打印材料腔室的外壁1701的表面。在图17中所示的示例中,由模具
1700限定的打印材料腔室的外壁1701是圆柱形的。外壁1701包括处于一端处的封闭部分
1702和处于另一端处的开放部分1703。该模具的表面包括平面部分1704,其突出到该模具的表面中。当使用模具1700时,平面部分1704在打印材料腔室的外壁中限定了相应的平面部分。该打印材料腔室的平面部分使该腔室在静止表面上对准。
[0148] 根据本文所述的示例,模具1700包括一个或多个凸起表面特征1705。该一个或多个凸起表面特征1705在打印材料腔室的外壁中形成相应的凹陷部。这些凹陷部在打印材料腔室的内壁上形成凸起部分。图17示出了模具1700的凸起表面特征1705,该凸起表面特征1705限定了相对应的凹陷部。在图17的示例中,凸起表面特征1705导致在打印材料腔室中形成螺旋肋或“螺旋板”。
[0149] 在示例中,模具1700的该一个或多个凸起表面特征是圆形的。圆形的凸起表面特征在打印材料腔室的内壁中形成相应的圆形凸起部分。
[0150] 在图17中所示的模具的示例中,模具1700还包括限定把手部分1706的通道。把手部分1706形成打印材料腔室的封闭端1702的一部分。通过图17中所示的模具形成的把手1706是细长把手部分,其相对于该平面部分成角度,这类似于图16中所示的容器的把手部分。
[0151] 根据示例,模具1700还包括突出到模具的表面的平面部分中的凹口部分。该凹口在打印材料腔室的外壁中限定相应的凹口部分。处于外壁中的凹口部分用于将打印材料腔室锁定在材料供应站中。
[0152] 现在将参考图18A和图18B以及图19来描述实现本公开的示例的另一示例性容器。
[0153] 图18A和图18B示意性地示出了根据示例的例如用于与打印系统的材料供应站一起使用的容器1801的一部分的两个视图。该容器可以是本文所述的示例性容器中的任何一个。图18A示出了观察容器1801的开口的视图。容器1801包括用于存储打印材料的腔室1802和材料引导结构1803。材料引导结构1803围绕容器的通道结构1804形成。材料引导结构1803被布置成当容器1801绕例如图1中的轴线155的中心轴线旋转时,在打印材料容器1801的内部与打印材料容器1801的通道结构1804之间引导打印材料。
[0154] 图18A和图18B中所示的打印材料容器1801包括处于腔室1802的内表面1806内的凸起部分1805。图18B示出了凸起部分1805和材料引导结构1803的特写视图。凸起部分1805被布置成将打印材料引导到材料引导结构1803的开口1807中。在本文所述的某些示例中,材料引导结构1803具有呈阿基米德螺旋件形式的螺旋形状,其将打印材料引导向通道结构1804。材料引导结构1803的开口形成杓斗形状,其有助于将打印材料朝向通道结构1804传递。材料引导结构1803可包括图12A-12F中所示的材料引导结构1204。
[0155] 凸起部分1805有助于最大化沉积在材料引导结构1803的开口1807中的打印材料的量,并且最小化当容器1801在材料供应站中旋转时滞留在腔室1802中的打印材料的量。根据示例,凸起部分1805在容器的内壁中形成为凹陷部。在其他情况下,该凸起部分是附接到容器1801的单独部分。
[0156] 在本文所述的示例中,凸起部分1805在容器1801中与材料引导结构1803相邻。这在图18B中示出。相邻是相对于容器1801和材料引导结构1803的环形表面。在容器1801的制造过程所施加的约束内,凸起部分1805可尽可能地靠近材料引导结构1803。特别地,材料引导结构1803的开口几乎与凸起部分1803齐平(即,邻接)。这进一步最小化了随着容器1801旋转而滞留在容器1801中的打印材料的量。
[0157] 在图18B中所示的示例中,凸起部分1805的宽度等于材料引导结构1803的开口1807的宽度,如图18B中的虚线箭头所示。这最大化了从凸起部分1805传递到材料引导结构
1803的开口的打印材料的量。在其他情况下,凸起部分1805可具有大于或小于开口1807的宽度的宽度。
[0158] 根据某些示例,凸起部分1805是平面部分。换句话说,凸起部分1805形成凸起的扁平平台,在容器1801的旋转期间,打印材料积聚在该平台上。在这种情况下,随着容器旋转,打印材料被传递到容器的开口从该平面部分传递到材料引导结构1803。
[0159] 在容器1800的另外的示例中,腔室1802的内表面1806包括一个或多个“肋”或“螺旋板”,以将打印材料引导到材料引导结构1803的开口。例如,这些在图14和图16A中示出。该一个或多个肋被包含在内表面1806的边缘周围,并且在某些情况下,在容器1801的制造过程期间形成为内表面中的凹陷部。如关于本文所述的容器的其他示例所描述的,这些肋在某些情况下是围绕容器的内表面螺旋的螺旋肋。在旋转期间,这些肋促进打印材料在容器1801的内部与容器1801的开口之间的运动。
[0160] 在一个示例中,这些肋中的一个被定位成使得其与容器1801的内表面1806中的凸起部分1805相交。例如,在一种情况下,肋被制造到内表面中,使得该肋融入到凸起部分1805中。在这种布置结构中,在容器的旋转期间通过该肋移动的打印材料被引导到凸起部分1805的表面上。
[0161] 在另一示例中,容器1801的凸起部分1805具有高于腔室1802的内表面的高度,使得凸起部分1805的平面和材料引导结构1803的开口的平面基本上对准。这在图18B中示出。这有助于确保当容器1801旋转时,打印材料不会卡在材料引导结构1803的开口的唇缘处。
[0162] 在本文所述的某些示例中,容器1801包括形成容器的基部的另一平面部分,如关于图16A-16C所述。该另一平面部分沿容器1801的长度和宽度延伸。根据示例,凸起部分1803形成在容器1801的该另一平面部分中。这简化了由模具构造容器的制造程序,这是由于与容器1801的外壁的圆柱形部分相反,凸起部分1803可被压成扁平部分。特别地,在某些示例中,所得到的制造过程产生其中凸起部分1805是平面的容器1801。如其他地方所述,容器1801的壁可通过吹塑模制来制造。
[0163] 图19是根据示例的用于打印材料腔室的模具1900的示意图。模具1900被用于例如本文所述的那些制造过程的制造过程中。模具1900包括限定打印材料腔室的外壁1902的表面。外壁1902具有封闭的下部1903和开放的顶部1904。开放的顶部1904被适当地设定尺寸,即设定大小,以接收相应的材料引导结构。该材料引导结构可形成基部1120的一部分,如图11中所示。根据本文所述的示例,模具1900的表面1901包括凸起部分1905。凸起部分1905在腔室的内壁中形成相应的凸起部分,以将打印材料引导到材料引导结构中,例如图18A和图
18B中所示的材料引导结构。
[0164] 在一个示例中,模具1900的包括凸起部分的表面1901被定位成使得,当插入到开口1904中时,材料引导结构与在打印材料腔室的内壁中形成凸起部分的凹陷部相邻。
[0165] 在另一示例中,表面1901包括一个或多个脊,其在打印材料腔室的外壁中形成凹陷部。这些凹陷部在打印材料腔室的内壁内形成相应的肋。这些肋将打印材料引向材料引导结构。在一种情况下,这些脊在模具1900的表面1901上形成螺旋部分。螺旋脊在打印材料腔室中形成对应的螺旋肋,例如,如参考其他示例所述。
[0166] 在某些情况下,这些脊中的一个被布置成合并到模具1900的凸起部分1905中,使得打印材料腔室中的相应肋接触该凸起部分。根据模具1900的另一示例,该模具包括平面部分,以在打印材料腔室的内壁内形成对应的平面部分。在这样的情况下,根据示例,模具1900使得凸起部分形成为该平面部分的凸起部段。在某些情况下,所得到的打印材料腔室中的相应凸起部分也是平面的。
[0167] 图20A和图20B示出了基于图16A至图19的示例性容器的输送打印材料的方法。
[0168] 图20A示出了根据示例的从容器输送例如粉末之类的打印材料的方法2001。方法2001与本文所述的容器的示例一起使用。在框2001处,打印材料通过一组螺旋肋沿轴线从容器的封闭端输送到容器的开口端。这些螺旋肋形成在容器的内表面中。在框2002处,打印材料从容器传递到材料引导结构中,该材料引导结构在包含轴线的平面中具有开口,其中,该内表面内的凸起部分跨越该内表面和开口的侧壁之间的距离。
[0169] 本文所述的方法2001和容器1800的示例可用于最小化当容器在材料供应站中旋转时容器1800中滞留的打印材料的量。可使用用于制造容器1800本身的相同过程来将凸起部分制造到容器1800中。
[0170] 图20B示出了根据示例的在包括细长的大致圆柱形的腔室的打印材料容器与打印系统之间输送打印材料的方法2010。在框2011处,打印材料容器与打印系统的材料供应站的插入通道的平面表面对准。在框2012处,打印材料容器被插入到该材料供应站的插入通道中。在框2013处,打印材料容器的开口被耦接到该材料供应站。例如,这可遵循图3中所示的例程。在框2014处,打印材料容器在材料供应站内旋转,以通过细长圆柱形腔室的内部结构在打印材料容器与打印系统之间输送打印材料。例如,这在图4中示出。方法2010在本文所述的示例的背景下使用。特别地,该方法与图16A–C中所示的容器一起使用。
[0171] 在本文所述的方法2010的某些示例中,对准打印材料容器的平面部分包括在细长的大致圆柱形的腔室的封闭端处抓持成角度的把手,并且插入打印材料容器包括通过该成角度的把手沿腔室的轴线施加力。
[0172] 现在将描述制造用于打印材料的容器的方法的示例。该方法可用于制造如本文阐述的任何示例中所述的容器。
[0173] 图21A示出了可在制造方法中使用的容器的部件。设置了第一部分2103和第二部分2105。第一部分2103和第二部分2105可包括如参考图12所述的基部1120和腔室1110。在本示例中,第一部分2103基本上由第一材料形成,并且第二部分2105基本上由第二材料形成,第一材料和第二材料二者均是热塑性材料。热塑性材料是如下材料,即:当其温度高于特定温度时表现出塑性行为,并且当其温度降至特定温度以下时为固体。某些合成聚合物是热塑性材料的示例。在该示例中,第一部分2103和第二部分2105基本上由不同等级的单一热塑性聚合物形成。在其他示例中,第一部分和第二部分可基本上由相同等级的单一热塑性聚合物形成。不同等级的聚合物可具有不同的属性,包括不同的熔化温度和不同的粘度。在另外的示例中,第一部分和第二部分可基本上由不同的热塑性聚合物形成。
[0174] 在图21A的示例中,第一部分2103和第二部分2105二者在形状上都是基本上圆柱形的,使得第一部分2103和第二部分2105具有具备圆对称性的外表面。在其他示例中,提供了不同形状的部分。例如,这两个部分中的任一个或两个可具有具备规则或不规则的多边形剖面的外表面。各部分可具有剖面关于轴线对称的外表面,或者可具有剖面不关于轴线对称的外表面。各部分可具有沿轴线变化的剖面。
[0175] 第一部分2103包括具有轴线2109的圆形开口2107。开口2107由环形壁2111限制。环形壁2111具有关于轴线2109的圆对称性。在该示例中,环形壁2111具有由平坦上表面
2113构成的边缘,该平坦上表面2113具有平行于轴线2109的法线,该轴线2109在下文中称为轴向方向。在其他示例中,第一容器部分具有带边缘的环形壁,该边缘不具有如下平坦上表面,即:该平坦上表面具有沿轴向方向的法线。例如,第一容器部分可具有环形壁,该环形壁具有上表面,该上表面具有与轴向方向成非零角度的法线,使得该上表面是圆锥形表面。
在一些示例中,第一容器部分具有边缘,该边缘具有随着与该部分的轴线的径向距离变化的法线。在一些示例中,第一容器部分具有带有多于一个上表面的边缘。
[0176] 第二部分2105包括用于接收环形壁2111的环形腔2115。在图21A中,第一部分2103和第二部分2105同轴对准,其中轴线2109布置为环形腔2115的轴线。在该示例中,环形腔2115部分地由径向向外的表面2117和悬伸于径向向外的表面2117之上的唇缘2119界定。环形腔2115由此在径向向内的方向、径向向外的方向和第一轴向方向上被界定。环形腔2115可操作以从与第一轴向方向相反的第二轴向方向接收环形壁2111。
[0177] 图21B示出了第二部分2105的从下方观察的视图。在该示例中,容器2101可操作以将打印材料供应到打印系统,并且第二部分2105具有一体式结构,该一体式结构可操作以执行将打印材料供应到打印系统的任务。特别地,第二部分包括限定通向第二部分2105的开口的通道结构2123以及材料引导结构2125。容器的其他示例具有取决于容器的目的的其他一体式结构。
[0178] 图21C示出了用于接收环形壁的环形腔的示例性剖面。示例(a)示出了从垂直于轴线2109的方向观察的图21A的第二部分2105的环形腔2115的剖面。在该示例中,唇缘2119包括延伸到环形腔2115中的构件2121。构件2121是环形腔2115的界定构件,从而意味着环形腔2115的至少一部分在至少一个方向上由构件2121界定。在该示例中,构件2121是环形的,具有从唇缘2119的径向向内的表面延伸的径向向内的表面,以及具有面向轴向方向的法线的平坦下表面,环形腔2115可操作以从该平坦下表面接收环形壁2111。构件2121被构造成用于与环形壁2111的外表面熔合,如将在下文中描述的。第一部分的构造成用于与第二部分的特定区域熔合的构件被称为能量引导器。
[0179] 图21C的示例(b)示出了包含在用于接收环形壁的容器部分中的不同环形腔2127的剖面。在该示例中,轴向朝向的表面2129在容器部分的径向向外的表面2133与悬伸于径向向外的表面2133之上的唇缘2131的径向向内的表面之间延伸。在该示例中,轴向朝向的表面2129被构造成用于与环形壁的顶表面熔合。轴向朝向的表面2129是环形腔2127的界定构件的示例。
[0180] 图21C的示例(c)示出了包含在用于接收环形壁的容器部分中的不同环形腔2135的剖面。在该示例中,环形腔2135的界定构件2139从容器部分的径向向外的表面2137延伸。在该示例中,界定构件2139被构造成用于与环形壁的内表面熔合。
[0181] 图21C的示例(d)示出了包含在用于接收环形壁的容器部分中的不同环形腔2141的剖面。在该示例中,环形腔2141在容器部分的轴向朝向的表面2143中是凹入部。在该示例中,轴向朝向的表面2143被构造成用于与环形壁的顶表面熔合。轴向朝向的表面2143是环形腔2141的界定构件的示例。
[0182] 图21C的每个示例都包括用于与环形壁熔合的环形界定构件。其他示例包括不具有圆对称性的界定构件。例如,容器部分可具有用于与环形壁熔合的若干界定构件,这些界定构件以规则或不规则的角度间隔定位于环形腔内。
[0183] 在本示例中,这两个部分通过使环形壁前进到环形腔中来联接,例如通过沿开口的轴向方向施加压缩力来联接。然后,该第一部分和第二部分暂时相对于彼此旋转,以熔合该第一部分和第二部分。这在下面更详细地描述。
[0184] 图22的流程图表示一例程,第一部分2103和第二部分2105通过该例程联接在一起以形成容器2101。该例程开始于在2201处使第一部分2103的环形壁2111前进到第二部分2105的环形腔2115中。在该示例中,使用旋转焊接机将第一部分2103保持静止,并使第二部分2105沿如图21A中的直箭头所示的轴向方向朝向第一部分2103前进。如图21D的阶段(a)中所示,随着第二部分2105朝向第一部分2103前进,环形壁2111前进到环形腔2115中。在其他示例中,使用旋转焊接机将第二部分2105保持静止,并使第一部分2103沿轴向方向朝向第二部分2105前进。在另外的示例中,使用旋转焊接机使第一部分2103和第二部分2105朝向彼此前进。
[0185] 旋转焊接机使环形壁2111前进到环形腔2115中,直到环形壁2111的上表面2113邻接界定构件2121的下表面,如图21D的阶段(b)中所示。然后,旋转焊接机继续沿第一部分2103的开口2109的轴向方向在第一部分2103和第二部分2105之间施加压缩力。在该示例中,该压缩力不会使容器部分中的任何一个显著变形
[0186] 在2203处,旋转焊接机在压缩力下暂时使第一部分2103和第二部分2105相对于彼此旋转。在该示例中,旋转焊接机在暂时使第二部分2105旋转同时将第一部分2103保持静止。在其他示例中,旋转焊接机在使第一部分2103旋转的同时将第二部分2105保持静止。在另外的示例中,旋转焊接机暂时使第一部分2103和第二部分2105沿相反的方向旋转。旋转焊接机暂时使容器部分以一定的速率相对于彼此旋转,使得界定构件2121相对于环形壁2111的相对切向速度足够高,以使界定构件2121和环形壁2111的邻接区域由于摩擦而温度升高,使得它们变成塑性的。因此,旋转速率取决于形成容器部分的热塑性材料的属性。旋转速率还取决于环形壁2111的半径,并且相应地,取决于环形腔2115的半径。在一些示例中,暂时使第一部分和第二部分相对于彼此旋转包括暂时使第一部分和第二部分以介于每分钟100转和每分钟1000转之间的相对角速度旋转。在图21A的示例中,环形壁的半径为大约10cm,并且使第一部分2103和第二部分2105相对于彼此旋转包括使第二部分2105以大约每分钟500转的速率旋转。
[0187] 旋转焊接机暂时使第二部分2105相对于第一部分2103旋转。特别地,旋转焊接机使第二部分2105相对于第一部分2103旋转,直到界定构件2121和环形壁2111的足够部分已变为塑性,使得环形壁2111在压缩力下前进到环形腔2115内的最大轴向位移,如图21D的阶段(c)中所示。第一部分2103的第一材料和第二部分2105的第二材料具有基本上相同的熔化速率,这意味着在第二部分2105相对于第一部分2103旋转的时间期间,这些区域以基本上相同的速率变为塑性。热塑性材料的熔化速率取决于材料的熔化温度以及粘度。尽管第一材料和第二材料是不同的材料,但是第一部分2103的第一材料和第二部分2105的第二材料被选择成具有基本上相同的熔化速率。这确保了界定构件2121和环形壁2111二者都沿界定构件2121和环形壁2111之间的界面变为塑性。随着界定构件2121和环形壁2111变为塑性,界定构件2121和环形壁2111的相对运动使得塑性区域混合,从而形成由图21D的阶段(c)中的阴影区域表示的混合塑性区域,称为熔合区域。
[0188] 环形腔2115的唇缘2119悬伸于径向向外的表面2117之上并且界定构件2121从该唇缘沿径向向内的方向延伸的构造防止称为焊瘤的塑料材料在第二部分2105暂时相对于第一部分2103旋转时进入容器2101的内部。防止焊瘤进入容器防止了该焊瘤污染容器的内部容积。在一些示例中,容器将被填充的材料可能不与该焊瘤具有相同的类型或形式,并且在这样的示例中,焊瘤进入容器可能是不可接受的。
[0189] 旋转焊接机在2205处在第一部分2103和第二部分2105之间的预定相对角度处阻止第一部分2103和第二部分2105之间的相对旋转。在该示例中,预定角度精确到小于一度以内。在预定角度处阻止第一部分2103和第二部分2105之间的相对旋转被称为定时(clocking)。在该示例中,第一部分2103和第二部分2105都具有一体特征,例如材料引导结构2125,并且这些一体特征具有对准结构,以使容器可操作来将打印材料供应到打印系统。在其他示例中,例如在第一部分和第二部分中的至少一个具有圆柱对称性的示例中,可在任意角度处阻止相对运动。
[0190] 旋转焊接机基本上瞬时地阻止第一部分2103和第二部分2105之间的相对旋转。这意味着该相对旋转在比塑料材料冷却和熔合所需的时间要短得多的时间间隔内被阻止。在该示例中,该相对旋转在不到十分之一秒的时间内从最大相对旋转速率减小到零。基本上瞬时地阻止第一部分2103和第二部分2105之间的相对旋转使得塑料材料均匀地冷却,从而防止在冷却过程期间形成颗粒,这可削弱在第一部分2103和第二部分2105之间形成的所得焊缝
[0191] 在阻止第一部分2103和第二部分2105之间的相对旋转之后,旋转焊接机将第一部分2103和第二部分2105保持就位,并在2207处允许熔合区域冷却,从而在第一部分2103和第二部分2105之间熔合并产生焊缝。
[0192] 在图21A的示例中,提供第一部分2103包括通过吹塑模制形成第一部分2103。通过吹塑模制形成第一部分2103导致第一部分具有可精确控制的外部尺寸和不那么精确可控的内部尺寸。特别地,环形壁2111的径向向外的表面是比环形壁2111的径向向内的表面更精确的圆柱形。因此,界定构件2121与环形壁2111的更精确受控的表面熔合,从而产生更可靠的焊缝。在其他示例中,使用其他模制过程来形成具有环形壁的第一部分。可使用的其他模制过程的示例是压缩模制、注射模制和结构泡沫模制。
[0193] 在图21A的示例中,提供第二部分2105包括通过注射模制形成第二部分2105。通过注射模制形成第二部分2105导致第二部分2105的所有表面的精确可控的尺寸。在其他示例中,使用其他模制过程来形成具有用于接收环形壁的环形腔的第二部分。可使用的其他模制过程的示例是压缩模制和结构泡沫模制。
[0194] 由于用于形成第一部分2103和第二部分2105的相应模制过程,基本上形成第一部分2103的第一材料比基本上形成第二部分2105的第二材料更具粘性。对于吹塑模制,使用相对粘性的塑料材料来形成型坯,气体被吹入到该型坯中,从而在塑料材料冷却并固化之前,使该型坯的外表面粘附到模具的内壁。对于注射模制,粘度较低的塑料材料被注入到模具中,使得在塑料冷却并固化之前,塑料材料完全填充该模具。如上面论述的,在图21A的示例中,取决于粘度的第一材料和第二材料的熔化速率被选择为基本上相同。
[0195] 如此,在某些示例中,提出了一种用于存储例如粉末状构建材料之类的打印材料的容器,该容器包括用于存储粉末状构建材料的吹塑模制的可旋转腔室以及包括开口的注射模制的基部,该开口用于在容器的内部和外部之间输送打印材料。在这种情况下,该注射模制的基部被安装在吹塑模制的可旋转腔室的开口端内,并且注射模制的基部包括环形腔,该环形腔接收吹塑模制的可旋转腔室的环形壁,其中,该吹塑模制的可旋转腔室通过旋转焊接熔合到该注射模制的基部。
[0196] 图23是结合了上述某些特征的示例性容器2300的分解等距视图。该容器包括具有直径D和长度L的大致圆柱形的腔室2310。该容器具有高度为h且螺距为p的处于圆柱形壁上的内部螺旋板2315。在该示例中,容器2300具有永久附接的基部2320,该基部2320在中央具有直径为d的较小开口2325,该开口2325形成在通道结构2330内并且与腔室2310同轴。通道结构2330形成同轴喷口特征。基部2320具有呈内部阿基米德螺旋件2335或螺旋特征的形式的材料引导结构,其在基部2320的底部处大约是腔室2310的内径,并且在基部2320的顶部处过渡到大约中央开口2325的直径,在那里它形成通道结构2330的底部的一部分。该螺旋件的其他示例在图12A至图12E中示出。通道结构2330和阿基米德螺旋件2335的螺旋特征具有直径为d的轴向孔。对于三维打印示例,D可在介于150mm和250mm之间的范围内,并且L可在介于400mm和600mm之间的范围内。在相同示例中,直径d可在45mm至65mm的范围内。
[0197] 图23的容器还包括具有直径d和长度v的螺旋阀或螺旋螺丝形式的材料输送构件2340。在示例中,长度v可在100mm至150mm的范围内。材料输送构件2340的螺旋钻(spiral auger)特征与阿基米德螺旋件2335的螺旋特征相匹配。此外,在本示例中,当材料输送构件
2340被安装在开口2325中至如下深度时,材料输送构件2340的螺旋钻特征与阿基米德螺旋件匹配并完成该阿基米德螺旋件,即:该深度仍然允许材料输送构件2340突出距离o,从而表示打开位置。对于三维打印示例,该距离o可在20mm至40mm的范围内。材料输送构件2340在其端部处还包括阀结构2345。图中示出了用于该阀结构的O型环2350。当材料输送构件
2340被安装到其完全深度时,阀结构2345形成用于开口2325的密封件。这表示材料输送构件2340的关闭位置。材料输送构件2340可被键接到基部2320,以例如防止如上所述的相对旋转。材料输送构件2340可包括一体式的弹簧斜坡和止动件,使得一旦安装,它随后就只能在关闭位置和打开位置之间移动并且不能相对于腔室2310旋转。材料输送构件2340在该构件的端部处具有垫圈2355和螺钉2360。这些可当作参考图9D和图9E所述的接合构件918。最后,例如依照图9F和图9G中所示的帽951,帽2365可被旋拧到通道结构2330上以密封容器
2300。帽2365可以是防揭换的。
[0198] 在操作期间,容器2300可用新鲜的打印材料填充,例如在填充和/或制造的场所处填充,并且安装材料输送构件2340。在该示例中,键接和其他特征将未来的构件移动限于预定的轴向位移范围。
[0199] 如本文所述的容器的示例使得粉末状材料能够以预期的原始属性和流动行为被输送。例如,通过以各种旋转速度翻滚,容器中的粉末状材料可在几种类型的运动状态下混合,包括滑塌、滚动、梯流和倾泻。这些运动状态使粉末重新通气并重新混合,从而逆转固结、压实和偏析的影响。
[0200] 本文所述的示例性容器可用于范围广泛的打印材料。例如,它们可用于多种粉末类型,其中,每种粉末类型可具有不同的粘结性、压实行为和偏析。在某些示例中,容器还可包括电子电路,其适于将安装在容器内的打印材料类型电子地传送到打印系统。例如,有线或无线接口可传输加载到容器中的芯片中的数据。然后,当安装在打印系统中并根据针对其中的打印材料类型的特定例程(例如,过去成功地更新特定材料类型的属性的设定速度和方向)旋转时,该容器可被监测。一旦更新了材料属性,该容器就可具有例如如图9D和图9E中所示的通过打印系统打开的材料输送构件,并且随后,以一定的速度和方向旋转以分配打印材料。只要旋转速度较低,即已知会引起离心的速度,并且内部供应表面不粗糙或带静电,很大一部分的打印材料就将被分配。
[0201] 除了为打印材料供应提供益处之外,本文所述的示例性容器还允许将新鲜或过剩的打印材料高效地装回到容器中。当在打印材料类型之间转换时,可装载新鲜的材料。通过在使容器以相对低的旋转速度反向旋转的同时将粉末供给到材料输送构件,打印材料可通过材料输送构件移动到容器中,并且随后,进一步通过内部凸起部分(例如,肋或螺旋板)移动到容器腔室中。
[0202] 为了提高填充的速率和效率,可增加旋转速度,使得容器内的打印材料进入离心运动状态,其中,材料颗粒上的离心力变得大于重力。在这种情况下,打印材料可形成覆盖圆柱形腔室内壁的管。然后,通过材料输送构件引入的打印材料在旋转轴线附近(在那里离心力最小)移入到腔室中,并且一旦进入内部,就朝向外壁移动并轴向流动,以维持圆柱形状。在这种情况下,随着更多的材料被引入,打印材料层变厚,并且腔室中央的空气圆柱变得越来越小。为实现离心的以每分钟转数计的旋转速度可被确定为等于42.3除以内径的平方根的速度。如果目标在于从打印机移除尽可能多的过剩粉末,则可增加旋转速度,以引起材料层的压实,并且因此增加移除能力。如果目标在于移除用过的打印材料以便以后再使用,或者移除新鲜材料以进行材料更换,则容器可被填充到正常水平,从而在内部腔室中留下一定的空气量,因此可通过后续翻滚来更新打印材料。在任一种情况下,材料输送构件都可通过打印系统来关闭(例如,通过逆转图9D和图9E中所示的序列)并释放。然后,打印系统可通知用户他们可移除满的容器。
[0203] 与可比较的重力供给料斗供应相比,本文所述的某些示例提供了更高效的空间利用,例如,在该重力供给料斗供应中,供给料斗通过将打印材料倒入到料斗中来供给。重力供给料斗具有陡峭的角度,以确保打印材料的流动。在本示例中,可通过旋转容器来供给打印材料。由于容器可水平安装,因此它们避免了高的竖直供给系统和料斗。本文所述的某些示例还通过旋转容器来减小压实的影响,这避免了手动摇动、倾倒或翻滚。本文示例中描述的容器还提供了一种简单的解决方案,其减少或避免了打印系统内的内部螺旋钻和/或混合器的磨损和较高复杂性。它们还减少和/或避免了可比较的真空系统可能发生的打印材料的分离。
[0204] 本文所述的某些示例提出了一种用于例如呈粉末形式的打印材料的容器,该容器可水平安装,旋转以重新混合,重新通气并且更新材料的流动属性,并且该容器可以受控的速率将材料输送到打印系统。另外,当耦接到材料供应装置时,相同的容器可被布置成在请求时从打印系统接受打印材料,并且可在保持沿水平定向的同时被填充至其内部容积的至少95%。在某些所述示例中,该容器具有例如呈中央螺旋阀的形式的材料输送构件,该材料输送构件打开以根据旋转方向将打印材料移入或移出该容器。在某些所述示例中,可使用例如呈阿基米德螺旋件的形式的材料引导结构来在容器的边缘和轴向的材料输送构件之间移动打印材料。在另外的示例中,圆柱形壁上的例如呈肋或螺旋板形式的螺旋形凸起部分可被用于沿容器轴线的方向移动打印材料。这些特征可单独提供或以两个或多个部件的组合提供,其中,在后一种情况下,它们可相互作用以提供协同效果。该容器可缩放到各种尺寸,同时仍保留本文所论述的益处。
[0205] 已经给出了前面的描述来说明和描述某些示例。已描述了不同的示例集;这些示例可单独应用,或可组合应用以产生协同效果。这种描述不意在是穷尽式的或将这些原理限于所公开的任何具体形式。鉴于上述教导,许多修改和变型是可能的。要理解的是,关于任何一个示例描述的任何特征可以单独使用,或者与所描述的其他特征结合使用,并且还可以与任何其他示例或者任何其他示例的任何组合的任何特征结合使用。
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